JPH04109606A - Ｕ型コア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、各部寸法を有効活用した構造設計が為され
て、小型軽量化された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６図を参照しながら
説明する。

第６図において、フェライト等の磁性材料よりなる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と路間−形状（中心磁脚２の断面積と、側磁脚３の
断面積とが路間−）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ぬ、
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Ｔ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ｌ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
ているとは言文ず、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７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と路間−形状（中心磁脚１２の断面積と
、側磁脚１３の断面積とが路間−）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Ｉ
Ｓ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Ｍ１脚１３及びヨーク部１５より造形
される上方のし型面及び該１２、側磁脚１３及びヨーク
部１５より造形される下方のし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、例えば複数の加圧蘭を有す
る複動型ブレス装置（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。

上記の複動型ブレス装置によれば、各々の加圧面が複式
運動して、前記磁性材料を加圧するため。

該磁性材料を均一な密度を有するように成型加工するこ
とが困難であり、該複動加圧される際に内部応力等によ
り、成型体であるＵ型コア１１にマイクロクラック等が
発生する恐れがあった。

さらに、前記複動型ブレス装置は、大型であり２動作制
御が複雑且つ成型速度が遅いたぬに、大量生産に不向き
であった。

（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Ｉａ脚の断面
積が路間−で且つ中心磁脚、側ＦｉＩＩＩＩ！！及びヨ
ーク部の上下のり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、中心磁脚の断面積と
、側磁脚の断面積と、を略凹−にするために、該中心磁
脚を横方向に長形化していることより、該Ｕ型コア自体
が横方向に長大化してしまい、該Ｕ型コアより構成され
るコイル等を小型化することができないという問題点が
あった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、各部
寸法を荷動活用した構造設計がなされて小型且つ軽量、
しかも磁気的特性に優れた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） 上記目的を達成するために、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、前記Ｕ型コアのし型面を
、該中心磁脚と１１１１１５１１脚との間に設けられた
溝の中央部もしくは側磁脚側に沿って、複数に分割する
ように加工したことにより、上記目的を達成するもので
ある。

また、この発明は、前記側磁脚の断面積に対して中心磁
脚の断面積を小さくなるようにしたことにより、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型コアのし
型面を、該中心磁脚と側磁脚との間に設けられた溝の中
央部もしくは側磁脚側に沿って、複数に分割加工してい
るため、該中心磁脚に嵌装されるコイルボビンの一方の
巻線部を、該側磁脚及びヨーク部の高さから該中心磁脚
の高さを差引いた分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
できるとともに、前記分割加工により切除された磁性材
１分だけ該コイル等を軽量化することができる。

また、前記Ｕ型コアは、該側磁脚及びヨーク部よりなる
面よりも、該コイルボビンの一方の巻線部を突出しない
ように構成することができるたぬ、前記コイル等を電子
回路基板等に搭載する際に、腹面を該基板との当接面と
することにより、該コイル等を該基板に安定搭載できる
。

さらに、前記Ｕ型コアのＵ型面を、該中心磁脚と側磁脚
との間に設けられた溝の中央部もしくは側磁脚側に沿っ
て、複数に分割加工することにより、該側磁脚の断面積
に対して中心磁脚の断面積を小さくすることができるた
め、該中心磁脚に嵌装されるコイルボビンに捲回される
巻線の巻線量を増加することができ、コイル等のインダ
クタンス値を増大することができる。

（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型コア同士を組合わせ
ることにより構成されるコイルを示す平面図、第４図は
本発明に係わる他のＵ型コアを示す斜視図、第５図は本
発明に係わる他のし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
性材料を加圧する複動型ブレス装置と異なり、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、該中心磁脚と側磁脚との間
に設けられた溝の中央部もしくは側ｌａ脚側に沿って、
該中心磁脚及びヨーク部の一部を、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及び深度は、該中心共
通柱の幅及び前記溝幅の略半分を和した幅程であるとと
もに、１ｔｉｔ記円板型グラインダが軸着された回転軸
の設置高さによる切削深度になっている。

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ｌｌ５
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ｆｆ１５５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の上面が一部
切欠かれて、切欠部５７が形成されるとともに、該中心
磁脚５２の連結部から該溝５４の略中央部までのヨーク
部５５の上面が一部切欠かれて、全切欠部５６が形成さ
れている。

前記Ｕ型コア５１は、第２図（ａ）を参昭することによ
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１し・磁脚
５２及びヨーク部５５の一部に前記切欠部５７及び全切
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Ｈｌ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及び全切欠部５６が形成されることにより、中心磁
脚５２の中心ｆＢ脚断面横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。

上記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及びヨーク部５５の一部を
切削加工することにより、切欠部５７及び全切欠部５６
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Ｈｌが低背に形成されて、該中心磁脚５
２にコイルボビン６５を嵌装した場合に該高さＨ２がら
高さＨｌ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
Ｍｉｌｌ＃］５２及び該中心磁脚５２の連結部から該溝
５４の略中央部までのヨーク部５５の上面が一部切欠か
れているため、該切欠により切除された磁性材粒分だけ
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、該側磁脚５３及びヨーク部
５５よりなる面よりも、該コイルボビン６５の一方の巻
線部を突出しないように構成することができるため、該
Ｕ型コア５１が組込まれたコイル等を電子回路基板等（
図示省略）に搭載する際に、腹面を該基板との当接面と
することにより、該コイル６０を該基板に安定して搭載
することができる。

さらに、該Ｕ型コア５ＩのＩｌｌ　磁脚断面積６３に対
して中心磁脚断面積６２が、切欠部５７が形成されるこ
とにより略半分になっているため、中心磁脚５２に嵌装
されるコイルボビン６５に捲回されるエナメル線等の巻
線量を増加することができ、従ってコイル６０のインダ
クタンス値を増大することができる。

なお、本実施例においては、中心磁脚断面積６２の略２
倍が側磁脚断面積６３となるように、切削加工により切
欠部５７及び全切欠部５６を形成したが、これに限るこ
とはなく、該切欠部５７を大きくして中心磁脚断面積６
２を小さくすることにより、該倍率をより大きく　（整
数倍に限ることはない）すると、コイルボビン６５に捲
回することのできる巻線の巻線量をより増大することが
できるようになる。

この際、前記切欠部５７及び全切欠部５６を大きくする
ことにより、中心磁脚断面積６２が小さくなるが、これ
により製造されるＵ型コアは、チョークコイルまたはノ
イズフィルタ等に使用されるのが一般であるため、該中
心磁脚断面積６２と側磁脚断面積６３とが同一とならな
くても、該Ｕ型コアの磁気的特性に問題はない。

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（、ま
た横方向に長形ななしていてもよく、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４図を参昭しなが
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。

上記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
グラインダが、前記溝５４の中央部より側磁脚５３側ま
で切削加工できるように幅広に形成されている。

前記グラインダ装置により切削加工されると、前記中心
磁脚５２及び該中心磁脚５２の連結部から前記側磁脚５
３の近情付近までのヨーク部Ｓ５が切削加工されて、そ
れぞれ切欠部５７及び全切欠部７６が形成されることに
なる。

このことにより製造されるＵ型コア７１は、前記全切欠
部７６の切欠量が一層増加することにより、軽量化する
ことができる６ 本実施例においても、先の実施例同様の効果を奏する。

次に、本発明に係わる他の実施例を第５図を参照しなが
ら説明する。

本実施例においでも、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。

前記切削加工に使用されるグラインダ装置の円板型グラ
インダにテーバ加工を施しておくと、全切欠部８６にテ
ーバ部８８が形成されたＵ型ファ８１を製造することが
でき、該テーバ部８８により磁性材料の切削分量が多く
なり、該Ｕ型コア８！をより一層軽量化できる。

本実施例においても、先の実施例同様の効果を奏する。

なお、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、
該グラインダ装置により切削加工することにより、全切
欠部８６に切削曲部が形成されたＵ型コア８１を製造す
ることができ、このことにより、該Ｕ型コア８１等を組
合わせる工程等において一層該Ｕ型コア８１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）中心磁脚と、これに平行に配置された（ｌ［ｌＩ
！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型コアのＵ型
面を、該中心磁脚と側磁脚との間に設けられた溝の中央
部もしくは側磁脚側に沿って、複数に分割加工している
ため、該中心磁脚に嵌装されるコイルボビンの一方の巻
線部を、該側磁脚及びヨーク部の高さから該中心磁脚の
高さを差りいた分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小型にすること
ができるという優れた効果を有する。

（２）また、前記Ｕ型コアは、前記分割加工により切除
された磁性材粒分だけ該Ｕ型コア延いては該Ｕ型コアが
組込まれたフィル等を軽量化することができるという優
れた効果を有する。

（３）また、前記Ｕ型コアは、該側磁脚及びヨーク部よ
りなる面よりも、中心磁脚に嵌装されたコイルボビンの
一方の巻線部を突出しないように構成することができる
ため、前記コイル等を電子回路基板等に搭載する際に、
鏡面を該基板との当接面とすることにより、該コイル等
を該基板に安定して搭載することができるとともに、該
コイル等が搭載される電子機器等を小型化することがで
きるという優れた効果を有する。

（４）さらに、前記し型面を、該中心磁脚と側磁脚との
間に設けられた溝の中央部もしくは側磁脚側に沿って、
複数に分割加工して、該側磁脚の断面積に対して中心磁
脚の断面積を小さくなるようにしているため、該中心磁
脚に嵌装されるコイルボビンに捲回される巻線の巻線量
を増加できることより、コイル等のインダクタンス値を
増大でき、従って同一形状のコイルであってもより効率
よくインダクタンス値を得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型コア同士を組合わせること
により構成されるコイルを示す平面図、第４図は本発明
に係わる他のＵ型コアを示す斜視図、 第５図は本発明に係わる他のＵ型コアを示す斜視図、 第６図は従来のし型コアを示す斜視図、第７図は他の従
来のＵ型コアを示す斜視図である。 第 １図 ５　ｌ　・ ５３　・ ５６　・ ６２　・ ６３　・ Ｕ型コア、５２・ 側磁脚、５５・　・ 全切欠部、５７・ 中心磁脚断面積、 側磁脚断面積。 ・中心磁脚、 ・ヨーク部、 ・切欠部、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、前記
   Ｕ型コアのＵ型面を、該中心磁脚と側磁脚との間に設け
   られた溝の中央部もしくは側磁脚側に沿って、複数に分
   割するように加工したことを特徴とするＵ型コア。
2. （２）前記側磁脚の断面積に対して中心磁脚の断面積を
   小さくなるようにしたことを特徴とする請求項１記載の
   Ｕ型コア。