JP2005019716A - 磁芯及びその製造方法及びチョークコイル - Google Patents
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Abstract
【課題】磁芯個片の間に、微小な間隔(40μmから100μmの範囲)のギャップを、精度良く形成でき、また磁芯個片の間に、厚みの精度が優れた、磁気特性の良好な磁石を形成される磁芯及びその製造方法及びチョークコイルを提供する。
【解決手段】E型コア2とI型コア1との間に磁石形成用ペースト5a,5b,5cを入れてギャップが形成された磁芯であって、前記磁石形成用ペーストは、接着剤と樹脂フィラーと磁石粉末の混合にて形成された磁芯とする。
【選択図】 図1
【解決手段】E型コア2とI型コア1との間に磁石形成用ペースト5a,5b,5cを入れてギャップが形成された磁芯であって、前記磁石形成用ペーストは、接着剤と樹脂フィラーと磁石粉末の混合にて形成された磁芯とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、情報機器、あるいは携帯端末機器の電源装置に使用されるのに好適な磁芯及びその製造方法及びチョークコイルに関する。
【0002】
【従来の技術】
図9は、従来の磁芯の説明図であって、E型コアとI型コアを合体した場合の例を示す。ここで、図9(a)は正面図であり、図9(b)は側面図である。図9の磁芯は、E型コア21とI型コア11を合体したものであり、E型コア21の中足部21aは、研磨加工によって削られて仕上げられており、E型コア21と、I型コア11の合体によって、エアギャップ100が形成されている。特許文献1には、これら磁芯の製造方法について記載されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−231540号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の磁芯は、E型コアの中足部を削ってギャップ長を調整するため、以下の問題点がある。
第1の問題点は、コアを加工することによってコストが高くなり、磁芯全体の価格が高くなることである。
第2の問題点は、研磨加工の精度には限界があり、そのため、E型コア21とI型コア11の合体による磁芯の微小ギャップの形成が困難となることである。
【0005】
また、従来のUI型の磁芯では、ギャップ長を形成することができなかった。図10は、従来のUI型の磁芯の説明図である。図10(a)は正面図であり、図10(b)は側面図である。U型コアとI型コアを合体する場合、先のEI型コアのような、研磨加工によって、ギャップを形成することは困難であり、図10に示すように、ギャップのない磁芯を形成することが一般的な使い方である。
【0006】
従って、本発明の目的は、磁芯個片の間に、微小な間隔のギャップを精度良く形成でき、また磁芯個片の間に、厚みの精度が優れた、磁気特性の良好な磁石を形成する磁芯及びその製造方法及びチョークコイルを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁芯は、磁芯個片と磁芯個片間に樹脂フィラーを入れたペーストを用いて、高精度のギャップを形成した磁芯である。この磁芯と巻線とにより、安定したインダクタンス及び重畳特性を有するチョークコイルを作製する。
【0008】
即ち、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間にギャップ形成用ペーストを入れてギャップが形成された磁芯である。
【0009】
また、本発明は、前記ギャップ形成用ペーストは、樹脂フィラーと接着剤の混合にて形成された磁芯である。
【0010】
また、本発明は、前記樹脂フィラーの粒径は1μm以上から1mm以下の範囲の磁芯である。
【0011】
また、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間に磁石形成用ペーストを入れて、所定の厚みの磁石が形成された磁芯である。
【0012】
また、本発明は、前記磁石形成用ペーストは磁石粉末と樹脂フィラーと接着剤と樹脂フィラーの混合にて形成された磁芯である。
【0013】
また、本発明は、前記磁石粉末が磁石形成用ペーストに対して、60wt%以上から80wt%以下の範囲で含まれる磁芯である。
【0014】
また、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間にギャップ形成用ペーストを入れて少なくとも一方の磁芯個片あるいは磁性体ヨークに、荷重を印加させながら、ギャップ形成用ペーストを硬化させてギャップを形成してなる磁芯の製造方法である。
【0015】
また、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間に磁石形成用ペーストを入れて、少なくとも一方の磁芯個片あるいは磁性体ヨークに、荷重を印加させながら、磁石形成用ペーストを硬化させて磁石を形成してなる磁芯の製造方法である。
【0016】
また、本発明は、前記磁芯と、前記磁芯の一部区間に巻かれた巻線とで構成されたチョークコイルである。
【0017】
また、本発明は、前記磁芯が、E型コアとI型コアで形成されたチョークコイルである。
【0018】
また、本発明は、前記磁芯が、U型コアとI型コアで形成されたチョークコイルである。
【0019】
また、本発明は、前記磁芯が、少なくとも1つ以上の磁性体ヨークとダンベル型コアで形成されたチョークコイルである。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による磁芯及びその製造方法及びチョークコイルについて、以下に説明する。
【0021】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による磁芯の説明図であり、E型コアとI型コアで形成された場合の例を示す。図1(a)は正面図であり、図1(b)は側面図である。
【0022】
本発明の磁芯は、E型コア2とI型コア1との間にエポキシ系接着剤と磁石粉末と樹脂フィラーとを混合した磁石形成用ペースト5a,5b,5cを用いて、高精度の厚みの磁石を形成した磁芯である。この磁芯と巻線とにより、安定したインダクタンス及び重畳特性を有するチョークコイルを作製できる。
【0023】
ここで用いる樹脂フィラーは、粒径1μm以上から1mm以下の範囲であって、圧力を加えることで変形する性質を持っている。例えば、圧力をかける前は、ほぼ球形であって、圧力を加えると楕円形となる。樹脂フィラーを用いてギャップを形成した場合、圧力を加えることで最大粒径の樹脂フィラーが変形し粒径が平均化され、ギャップ長が保たれる。この後、加熱により硬化処理を行うことにより、所定の厚みの磁石が形成される。前記の厚みは、40μmから100μmの範囲が実現される。
【0024】
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2による磁芯の説明図であり、U型コア4とI型コア3で形成された場合の例を示す。図2(a)は正面図であり、図2(b)は側面図である。本発明の磁芯は、U型コア4とI型コア3との間にエポキシ系接着剤と樹脂フィラーを混合した磁石形成用ペースト6a,6bを用いて、高精度のギャップを形成した磁芯の例である。本実施の形態2の場合も、樹脂フィラーは圧力を加えることで変形する性質の樹脂フィラーを用いている。
【0025】
【実施例】
(実施例1)
図3および図4は、本発明の実施例1によるチョークコイルの説明図である。
(1)実施例1のチョークコイルは、Ni−Zn系フェライトをプレス法により成型し、
(2)2.0×1.2×1.2サイズのダンベル型コア[図3(a)]を作製し、銀ペーストを端の部分に焼き付け、端子部とし[図3(b)]、
(3)ついで、巻線7を半田付けすることでコア部を形成し、
(4)コアと板状ヨーク20a,20bを接着する。この時、コアと磁性体ヨーク20a,20b間に磁石形成用ペースト8a,8b,8c,8dを接着、硬化する。
【0026】
ここで、磁石形成用ペースト8a,8b,8c,8dは、エポキシ系接着剤と磁石粉末と樹脂フィラーとの混合で形成されている。磁石粉末は、60wt%以上から80wt%以下の範囲で含まれている。
【0027】
図7は、本発明の実施例1のチョークコイルの直流重畳特性図である。上記方法でチョークコイルを作製し、ヨークをつけないもの、接着剤のみでヨークを接着したもの、接着剤と樹脂フィラーを用いたペーストでヨークを接着したもの、前記ペーストと磁石粉末を用いて接着したものの4種類で直流重畳インダクタンス特性を比較した。接着剤に樹脂フィラーを入れることでインダクタンスの重畳が伸び、前記磁石形成用ペーストによる効果を得た。
【0028】
(実施例2)
図5と図6は、本発明の実施例2によるチョークコイルの説明図である。ここで、チョークコイルの製造方法は、先の実施例1の場合と同様である。本実施例2のチョークコイルでは、ギャップ形成用ペースト9a,9bを用いてギャップを精度よく形成している。
【0029】
図8は、本発明の実施例2のチョークコイルの直流重畳特性図である。実施例1の方法でチョークコイルを作製し、前記接着剤と樹脂フィラーを用いたペーストでヨークを接着したもののうち、
A)粒度分布が〜100μmの樹脂フィラーを用いた接着剤、
B)粒度分布が30〜60μmの樹脂フィラーを用いた接着剤、
を使用して作製したチョークコイルの直流重畳インダクタンス特性を比較した。Bの方が良い特性を示しており、樹脂フィラーの粒径を30〜60μmに限定したことによる効果を得た。
【0030】
ここで、実施例1のチョークコイルは、2個の板状ヨークを使用し、実施例2のチョークコイルは、1個の板状ヨークを使用しており、チョークコイルの磁気回路の構成が違っているが、形状が違っても同等の効果が得られることが判る。
【0031】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、磁芯個片の間に、微小な間隔のギャップを、精度良く形成でき、また磁芯個片の間に、厚みの精度が優れた、磁気特性の良好な磁石を形成できる磁芯及びその製造方法及びチョークコイルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による磁芯の説明図。図1(a)は正面図、図1(b)は側面図。
【図2】本発明の実施の形態2による磁芯の説明図、図1(a)は正面図、図1(b)は側面図。
【図3】本発明の実施例1によるチョークコイルの説明図。図3(a)は、ダンベル型コアを示す図、図3(b)は、銀ペーストを塗布した状態を示す図、図3(c)は、巻線を施してコア部を形成した図。
【図4】本発明の実施例1によるチョークコイルの説明図。図4(a)は、ヨークの接着の状態図、図4(b)は、ヨークを加圧してチョークコイル形成した図。
【図5】本発明の実施例2によるチョークコイルの説明図。図5(a)は、ダンベル型コアを示す図、図5(b)は、銀ペーストを塗布した状態を示す図、図5(c)は、巻線を施してコア部を形成した図。
【図6】本発明の実施例2によるチョークコイルの説明図。図6(a)は、ヨークの接着の状態図、図6(b)は、ヨークを加圧してチョークコイル形成した図。
【図7】本発明の実施例1のチョークコイルの直流重畳特性図。
【図8】本発明の実施例2のチョークコイルの直流重畳特性図。
【図9】従来の磁芯の説明図。図9(a)は正面図、図9(b)は側面図。
【図10】従来の磁芯の説明図。図10(a)は正面図、図10(b)は側面図。
【符号の説明】
1,3,11 I型コア
2,21 E型コア
4 U型コア
5a,5b,5c,8a,8b,8c,8d 磁石形成用ペースト
6a,6b,9a,9b ギャップ形成用ペースト
7 巻線
10 ダンベル型コア
20a,20b,20c 板状ヨーク
21a 中足部
100 エアギャップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、情報機器、あるいは携帯端末機器の電源装置に使用されるのに好適な磁芯及びその製造方法及びチョークコイルに関する。
【0002】
【従来の技術】
図9は、従来の磁芯の説明図であって、E型コアとI型コアを合体した場合の例を示す。ここで、図9(a)は正面図であり、図9(b)は側面図である。図9の磁芯は、E型コア21とI型コア11を合体したものであり、E型コア21の中足部21aは、研磨加工によって削られて仕上げられており、E型コア21と、I型コア11の合体によって、エアギャップ100が形成されている。特許文献1には、これら磁芯の製造方法について記載されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−231540号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の磁芯は、E型コアの中足部を削ってギャップ長を調整するため、以下の問題点がある。
第1の問題点は、コアを加工することによってコストが高くなり、磁芯全体の価格が高くなることである。
第2の問題点は、研磨加工の精度には限界があり、そのため、E型コア21とI型コア11の合体による磁芯の微小ギャップの形成が困難となることである。
【0005】
また、従来のUI型の磁芯では、ギャップ長を形成することができなかった。図10は、従来のUI型の磁芯の説明図である。図10(a)は正面図であり、図10(b)は側面図である。U型コアとI型コアを合体する場合、先のEI型コアのような、研磨加工によって、ギャップを形成することは困難であり、図10に示すように、ギャップのない磁芯を形成することが一般的な使い方である。
【0006】
従って、本発明の目的は、磁芯個片の間に、微小な間隔のギャップを精度良く形成でき、また磁芯個片の間に、厚みの精度が優れた、磁気特性の良好な磁石を形成する磁芯及びその製造方法及びチョークコイルを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁芯は、磁芯個片と磁芯個片間に樹脂フィラーを入れたペーストを用いて、高精度のギャップを形成した磁芯である。この磁芯と巻線とにより、安定したインダクタンス及び重畳特性を有するチョークコイルを作製する。
【0008】
即ち、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間にギャップ形成用ペーストを入れてギャップが形成された磁芯である。
【0009】
また、本発明は、前記ギャップ形成用ペーストは、樹脂フィラーと接着剤の混合にて形成された磁芯である。
【0010】
また、本発明は、前記樹脂フィラーの粒径は1μm以上から1mm以下の範囲の磁芯である。
【0011】
また、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間に磁石形成用ペーストを入れて、所定の厚みの磁石が形成された磁芯である。
【0012】
また、本発明は、前記磁石形成用ペーストは磁石粉末と樹脂フィラーと接着剤と樹脂フィラーの混合にて形成された磁芯である。
【0013】
また、本発明は、前記磁石粉末が磁石形成用ペーストに対して、60wt%以上から80wt%以下の範囲で含まれる磁芯である。
【0014】
また、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間にギャップ形成用ペーストを入れて少なくとも一方の磁芯個片あるいは磁性体ヨークに、荷重を印加させながら、ギャップ形成用ペーストを硬化させてギャップを形成してなる磁芯の製造方法である。
【0015】
また、本発明は、磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間に磁石形成用ペーストを入れて、少なくとも一方の磁芯個片あるいは磁性体ヨークに、荷重を印加させながら、磁石形成用ペーストを硬化させて磁石を形成してなる磁芯の製造方法である。
【0016】
また、本発明は、前記磁芯と、前記磁芯の一部区間に巻かれた巻線とで構成されたチョークコイルである。
【0017】
また、本発明は、前記磁芯が、E型コアとI型コアで形成されたチョークコイルである。
【0018】
また、本発明は、前記磁芯が、U型コアとI型コアで形成されたチョークコイルである。
【0019】
また、本発明は、前記磁芯が、少なくとも1つ以上の磁性体ヨークとダンベル型コアで形成されたチョークコイルである。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による磁芯及びその製造方法及びチョークコイルについて、以下に説明する。
【0021】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による磁芯の説明図であり、E型コアとI型コアで形成された場合の例を示す。図1(a)は正面図であり、図1(b)は側面図である。
【0022】
本発明の磁芯は、E型コア2とI型コア1との間にエポキシ系接着剤と磁石粉末と樹脂フィラーとを混合した磁石形成用ペースト5a,5b,5cを用いて、高精度の厚みの磁石を形成した磁芯である。この磁芯と巻線とにより、安定したインダクタンス及び重畳特性を有するチョークコイルを作製できる。
【0023】
ここで用いる樹脂フィラーは、粒径1μm以上から1mm以下の範囲であって、圧力を加えることで変形する性質を持っている。例えば、圧力をかける前は、ほぼ球形であって、圧力を加えると楕円形となる。樹脂フィラーを用いてギャップを形成した場合、圧力を加えることで最大粒径の樹脂フィラーが変形し粒径が平均化され、ギャップ長が保たれる。この後、加熱により硬化処理を行うことにより、所定の厚みの磁石が形成される。前記の厚みは、40μmから100μmの範囲が実現される。
【0024】
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2による磁芯の説明図であり、U型コア4とI型コア3で形成された場合の例を示す。図2(a)は正面図であり、図2(b)は側面図である。本発明の磁芯は、U型コア4とI型コア3との間にエポキシ系接着剤と樹脂フィラーを混合した磁石形成用ペースト6a,6bを用いて、高精度のギャップを形成した磁芯の例である。本実施の形態2の場合も、樹脂フィラーは圧力を加えることで変形する性質の樹脂フィラーを用いている。
【0025】
【実施例】
(実施例1)
図3および図4は、本発明の実施例1によるチョークコイルの説明図である。
(1)実施例1のチョークコイルは、Ni−Zn系フェライトをプレス法により成型し、
(2)2.0×1.2×1.2サイズのダンベル型コア[図3(a)]を作製し、銀ペーストを端の部分に焼き付け、端子部とし[図3(b)]、
(3)ついで、巻線7を半田付けすることでコア部を形成し、
(4)コアと板状ヨーク20a,20bを接着する。この時、コアと磁性体ヨーク20a,20b間に磁石形成用ペースト8a,8b,8c,8dを接着、硬化する。
【0026】
ここで、磁石形成用ペースト8a,8b,8c,8dは、エポキシ系接着剤と磁石粉末と樹脂フィラーとの混合で形成されている。磁石粉末は、60wt%以上から80wt%以下の範囲で含まれている。
【0027】
図7は、本発明の実施例1のチョークコイルの直流重畳特性図である。上記方法でチョークコイルを作製し、ヨークをつけないもの、接着剤のみでヨークを接着したもの、接着剤と樹脂フィラーを用いたペーストでヨークを接着したもの、前記ペーストと磁石粉末を用いて接着したものの4種類で直流重畳インダクタンス特性を比較した。接着剤に樹脂フィラーを入れることでインダクタンスの重畳が伸び、前記磁石形成用ペーストによる効果を得た。
【0028】
(実施例2)
図5と図6は、本発明の実施例2によるチョークコイルの説明図である。ここで、チョークコイルの製造方法は、先の実施例1の場合と同様である。本実施例2のチョークコイルでは、ギャップ形成用ペースト9a,9bを用いてギャップを精度よく形成している。
【0029】
図8は、本発明の実施例2のチョークコイルの直流重畳特性図である。実施例1の方法でチョークコイルを作製し、前記接着剤と樹脂フィラーを用いたペーストでヨークを接着したもののうち、
A)粒度分布が〜100μmの樹脂フィラーを用いた接着剤、
B)粒度分布が30〜60μmの樹脂フィラーを用いた接着剤、
を使用して作製したチョークコイルの直流重畳インダクタンス特性を比較した。Bの方が良い特性を示しており、樹脂フィラーの粒径を30〜60μmに限定したことによる効果を得た。
【0030】
ここで、実施例1のチョークコイルは、2個の板状ヨークを使用し、実施例2のチョークコイルは、1個の板状ヨークを使用しており、チョークコイルの磁気回路の構成が違っているが、形状が違っても同等の効果が得られることが判る。
【0031】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、磁芯個片の間に、微小な間隔のギャップを、精度良く形成でき、また磁芯個片の間に、厚みの精度が優れた、磁気特性の良好な磁石を形成できる磁芯及びその製造方法及びチョークコイルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による磁芯の説明図。図1(a)は正面図、図1(b)は側面図。
【図2】本発明の実施の形態2による磁芯の説明図、図1(a)は正面図、図1(b)は側面図。
【図3】本発明の実施例1によるチョークコイルの説明図。図3(a)は、ダンベル型コアを示す図、図3(b)は、銀ペーストを塗布した状態を示す図、図3(c)は、巻線を施してコア部を形成した図。
【図4】本発明の実施例1によるチョークコイルの説明図。図4(a)は、ヨークの接着の状態図、図4(b)は、ヨークを加圧してチョークコイル形成した図。
【図5】本発明の実施例2によるチョークコイルの説明図。図5(a)は、ダンベル型コアを示す図、図5(b)は、銀ペーストを塗布した状態を示す図、図5(c)は、巻線を施してコア部を形成した図。
【図6】本発明の実施例2によるチョークコイルの説明図。図6(a)は、ヨークの接着の状態図、図6(b)は、ヨークを加圧してチョークコイル形成した図。
【図7】本発明の実施例1のチョークコイルの直流重畳特性図。
【図8】本発明の実施例2のチョークコイルの直流重畳特性図。
【図9】従来の磁芯の説明図。図9(a)は正面図、図9(b)は側面図。
【図10】従来の磁芯の説明図。図10(a)は正面図、図10(b)は側面図。
【符号の説明】
1,3,11 I型コア
2,21 E型コア
4 U型コア
5a,5b,5c,8a,8b,8c,8d 磁石形成用ペースト
6a,6b,9a,9b ギャップ形成用ペースト
7 巻線
10 ダンベル型コア
20a,20b,20c 板状ヨーク
21a 中足部
100 エアギャップ
Claims (12)
- 磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間にギャップ形成用ペーストを入れてギャップが形成されたことを特徴とする磁芯。
- 前記ギャップ形成用ペーストは、樹脂フィラーと接着剤の混合にて形成されたことを特徴とする請求項1に記載の磁芯。
- 前記樹脂フィラーの粒径は、1μm以上から1mm以下の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載の磁芯。
- 磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間に磁石形成用ペーストを入れて、磁石が形成されたことを特徴とする磁芯。
- 前記磁石形成用ペーストは、磁石粉末と樹脂フィラーと接着剤との混合にて形成されたことを特徴とする請求項4に記載の磁芯。
- 前記磁石粉末が、磁石形成用ペーストに対して、60wt%以上から80wt%以下の範囲で含まれることを特徴とする請求項4または5に記載の磁芯。
- 磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間にギャップ形成用ペーストを入れて少なくとも一方の磁芯個片あるいは磁性体ヨークに、荷重を印加させながら、ギャップ形成用ペーストを硬化させてギャップを形成してなることを特徴とする磁芯の製造方法。
- 磁芯個片と磁芯個片の間、または磁芯個片と磁性体ヨークの間に磁石形成用ペーストを入れて、少なくとも一方の磁芯個片あるいは磁性体ヨークに、荷重を印加させながら、磁石形成用ペーストを硬化させて磁石を形成してなることを特徴とする磁芯の製造方法。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載の磁芯と、前記磁芯の一部区間に巻かれた巻線とで構成されたことを特徴とするチョークコイル。
- 前記磁芯が、E型コアとI型コアで形成されたことを特徴とする請求項9に記載のチョークコイル。
- 前記磁芯が、U型コアとI型コアで形成されたことを特徴とする請求項9に記載のチョークコイル。
- 前記磁芯が、少なくとも1つ以上の磁性体ヨークとダンベル型コアで形成されたことを特徴とする請求項9に記載のチョークコイル。
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---|---|---|---|
JP2003182985A JP2005019716A (ja) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | 磁芯及びその製造方法及びチョークコイル |
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JP2003182985A JP2005019716A (ja) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | 磁芯及びその製造方法及びチョークコイル |
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