JPH0485911A

JPH0485911A - Ｅ型コア

Info

Publication number: JPH0485911A
Application number: JP20038890A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kaino; 戒能　大助
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1990-07-28
Filing date: 1990-07-28
Publication date: 1992-03-18
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0795487B2

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、トランス、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Ｅ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
計が為されたＥ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
型軽量な電子機器が要望されてぃこのため、これらの電
子機器に用いられるトランス、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、前記トランス、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。

前記トランス等に組込まれる磁芯としては、Ｅ型コアが
一般的であり、該Ｅ型コアの従来例を、第５図を参照し
ながら説明する。

フェライト等の磁性材料よりなるＥ型コア１は、略正方
形の断面を有する中央磁脚２の両側に、各々第１溝６及
び第２溝７を有して一対の第１側磁脚３並びに第２側磁
脚４が配置されるとともに、該中央磁脚２、第１側磁脚
３及び第２側磁脚４の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、前記中央磁脚２、第１側磁脚３及び第２側磁脚
４の他端面は、同一面上に形成されるとともに、前記Ｅ
型コア１の磁気特性を最良とするために、該中央磁脚２
の断面積が該第１側磁脚３及び第２側磁脚４の各々の断
面積の和に等しくなるように形成されている。

前記Ｅ型コア１をトランス等に組込む場合には、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
ル等よりなるコイルボビン８を、前記中央磁脚２に嵌装
し、さらにＥ塑成いは■型のコアと組合わせて、図示し
ない固定金具等により固定している。

前記Ｅ型コアｌにコイルボビン８を嵌装すると該コイル
ボビン８の巻線上部及び下部が、該Ｅ型コア１の中央磁
脚２上下面より２幅突出されており、従って前記Ｅ型コ
ア１の構造設計において各部寸法を有効活用していると
は言久なかった。

しかも、該トランス等を電子回路基板等に搭載する際に
は、該突出した２幅の巻線部が、該基板等への搭載部と
なるために安定が悪い等の不具合があった。

このため、中央磁脚の断面積が第１側磁脚及び第２側磁
脚の断面積の和に等しいという条件を満足しつつ、各部
寸法を有効活用した構造設計の為されたＥ型コアが案出
されており、このＥ型コアを第６図を参照しながら説明
する。

Ｅ型コア１１は、横方向に長形化された中央磁脚１２が
ヨーク部１５の正面略中央下部より延設されるとともに
、該中央磁脚１２の両側に第１溝１６及び第２満１７を
有して第１側磁脚１３及び第２側磁脚１４が配設され、
該第１側磁脚１３並びに第２側磁脚１４の各々一端が前
記ヨーク部１５により連結されている。

さらに前記Ｅ型コア１１は、該中央磁脚１２、第１側磁
脚１３及び第２側磁脚１４の他端面が同一面上に形成さ
れるとともに、該中央磁脚１２、第１側磁脚１３及び第
２側磁脚１４の下面が同一面上に形成されることにより
構成されている。

前記Ｅ型コア１１の中央磁脚１２には、同図に仮想線に
て示すようにコイルボビン１８が嵌装され、さらにＥ塑
成いはＩ型のコアと組合わされることにより、トランス
等が形成されるようになっている。

前記Ｅ型コア１１によると、前記中央磁脚１２が横方向
に長形化されることにより、該中央磁脚１２の高さが、
前記第１側磁脚１３、第２側磁脚１４及びヨーク部１５
の高さに比して低背になり、従って該中央磁脚１２の上
部に空間を有するようになり、該中央磁脚１２に嵌装さ
れたコイルボビン１８の上巻線部が、第１側磁脚１３、
第２側磁脚１４及びヨーク部１５の上面よりも突出する
ことがなくなり、よって該Ｅ型コア１１の小型化等に対
応した構造設計が為されている。

前記Ｅ型コア１１は、例久ば複数の加圧面を有する複動
型ブレス装置（図示省略）により、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
連動して、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により、前記Ｅ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、動作制
御が複雑且つ成型速度が遅いために、大量生産に不向き
であった。

このため、第７図（ａ）〜（ｄ）に示すようなＥ副コア
の製造方法が提案された。

該方法によると、磁性材料を単動型ブレス装置（図示省
略）により成型部材２８に成型加工しく同図（ａ））、
該成型部材２８に例えば旋盤等により切削溝２７ａ、２
７ｂを切削加工する（同図（ｂ））。

次に、所定幅に前記成型部材２８を順次切断しく同図（
Ｃ））、該切断片の略中央上部を切削加工することによ
り、中央磁脚２２の両側部に第１側磁脚２３及び第２側
磁脚２４が配置形成されるとともに、該中央磁脚２２、
第１側磁脚２３及び第２側磁脚２４の各々一端を連結す
るヨーク部２５が形成されたＥ型コア２１が製造される
。

前記Ｅ副コア２１には、切削加工により中央磁脚切削部
２６ａ及びヨーク部切削部２６ｂとが同一面をなす切削
溝部２６が形成されており、該切削溝部２６のヨーク部
切削部２６ｂの幅Ｗ４’は、中央磁脚切削部２６ａの輻
Ｗｌ’に対して幅広に形成されて、該ヨーク部切削部２
６ｂの両側部に全切欠部３０が形成されるのが一般であ
った。

該Ｅ副コア２１は、図示しないコイルボビンが中央ＭＩ
脚２２に嵌装されるとともに、他のＥ塑成いはＩ型のコ
アと組合わされることにより、トランス等を構成するよ
うになっている。

この際、前記切削溝部２６が形成されていることにより
、第８図に示すように、前記中央磁脚２２の高さＨ１’
が、前記第１側磁脚２３及び第２側磁脚２４の高さＨ２
’に対して、Ｈ１′くＨ２′となっており、従って前記
コイルボビンの上巻線部は、該第１側磁脚２３及び第２
側磁脚２４の上面より突出することが防止され、電子回
路基板等への安定搭載並びに小型低背化に寄与していた
。

上記Ｅ副コアの製造方法によると、前記複動型ブレス装
置を使用する必要がな（なり、−Ｍ的な装置並びに工程
により該Ｅ副コア２１を製作することができた。

また、第９図に示すように、前記Ｅ副コア２１と異なる
形状を有するＥ型コア３１は、中央磁脚３２の両側に、
各々切削溝３７ａ、３７ｂを有して一対の第１側磁脚３
３並びに第２側磁脚３４が配置されるとともに、該中央
磁脚３２、第１側磁脚３３及び第２側磁脚３４の各々一
端がヨーク部３５により連結されることにより構成され
ている。

さらに、前記Ｅ副コア３１においては、該中央磁脚３２
の上面が高さＨ１’に切削加工されるとともに、該ヨー
ク部３５が前記高さＨ１′より高背な高さＨ３’に、テ
ーパ部４０を有して切削加工されて切削溝部３６が形成
されている。

前記Ｅ副コア３１の切削溝部３６は、切削加工された該
中央磁脚３２の上面と、該ヨーク部３５の上面とが、同
一面上になっていなかった。

（発明が解決しようとする課題〉しかしながら、上記従来のＥ副コアによれば、中央磁脚
切削部の幅Ｗｌ’とヨーク部切削部の幅Ｗ４′とが、Ｗ
１′＜Ｗ４′なる関係を有することにより、ヨーク部に
おいて全切欠部が形成され、また第１側磁脚及び第２側
磁脚の幅Ｗ２’とヨーク部の幅Ｗ３′とが、略Ｗ２　’
　＝Ｗ３　’なる関係を有することにより、該全切欠部
の断面積が第１側磁脚及び第２側磁脚の断面積よりも小
さくなるため、第１側磁脚及び第２側磁脚の断面積の和
が中央磁脚の断面積に等しくなる関係が保持できないこ
とになり、該Ｅ副コアが組込まれたトランス等に高い負
荷が与えられた場合等、前記全切欠部が所定の特性値以
下において磁気飽和を生じ、結果として該トランス等の
所望特性が得られないという問題点があった。

また、前記全切欠部による磁気飽和を回避するために、
前記Ｗｌ′とＷ４′とを、略Ｗ１′＝Ｗ４’なる関係に
、前記中央磁脚及びヨーク部を切削加工するにしても、
該切削加工の際の切欠位置の少しのずれにより、前記中
央磁脚面に切削加工の行われない凸部が残留し、外観不
良が発生してしまうため、該切削加工に高い加工精度を
要し、ひいては作業効率が低下するという問題点かあっ
た。

さらに、前記Ｅ空コアは、前記各磁脚と、ヨーク部とに
おける各面の境界をなす接部において、該各面が角をな
すように形成されており、該中央磁脚及びヨーク部に切
削加工を行う際、または該中央磁脚にコイルボビンを嵌
装組立する等の場合、該接部に内部応力が集中してクラ
ックが発生する恐れが高く、該クラックにより磁気的特
性及び物理的強度等が低下する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、余切
欠部の断面積が小さくなることによる所定特性値以下で
の磁気飽和を防止するとともに、該余切欠部を幅広にし
て加工精度を緩和し、さらに各磁脚と、ヨーク部との境
界接部にクラックが発生することを防止したＥ空コアを
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、中央磁脚と、
該中央磁脚を挟むように対向配置された一対の側磁脚と
、前記中央磁脚の一端及び前記−対の側磁脚の各々一端
を互いに連結するヨーク部と、を有するＥ空コアにおい
て、前記ヨーク部の幅を、該側磁脚の幅よりも幅広にし
、また前記Ｅ空コアの少なくとも一方のＥ型面を、曲部
を介して複数に分割したことにより、上記目的を達成す
るものである。

また、この発明は、中央磁脚と、該中央磁脚を挟むよう
に対向配置された一対の側磁脚と、前記中央磁脚の一端
及び前記一対の側磁脚の各々一端を互いに連結するヨー
ク部と、を有するＥ空コアにおいて、前記ヨーク部の幅
を、該側磁脚の幅よりも幅広にし、また前記Ｅ空コアの
少なくとも一方のＥ型面を、該中央磁脚と側磁脚との間
に設けられた溝の中央部に沿って複数に分割するととも
に、該分割面同士の接部と、前記中央磁脚及び側磁脚が
ヨーク部に連結された接部と、の少なくとも一方を曲部
形成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。

（作用）本発明においては、Ｅ空コアのヨーク部の幅を、該側磁
脚の幅よりも幅広にすることにより、第１側磁脚または
第２側磁脚の断面積に対して、ヨーク部の余切欠部にお
ける断面積が、小となることを防護していることにより
、該Ｅ空コアが組込まれたトランス等に、高負荷が加え
られた場合であっても、前記余切欠部での所定特性値以
下における磁気飽和の発生を防止できる。

また、前記Ｅ空コアの少なくとも一方のＥ型面を、該中
央磁脚と側磁脚との間に設けられた溝の略中央部に沿っ
て複数に分割するように加工しているため、切削加工の
際に、切欠位置が多少ずれても、中央磁脚面に切削加工
の行われない凸部が残留する恐れはなく、外観不良の発
生を防止できる。

さらに、前記Ｅ空コアは、前記各磁脚と、ヨーク部とに
おける各面の境界をなす接部を曲部形状に形成したこと
により該中央磁脚及びヨーク部に切削加工を行う際、ま
たは該中央磁脚にコイルボビンを嵌装組立する等の場合
、該接部にマイクロクラックが発生するすることを防止
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Ｅ空コアの実施例を示す斜視図
、第２図（ａ）は同実施例のＥ空コアを示す平面図、第
２図（ｂ）は同実施例のＥ空コアのＸ−Ｘ断面を示す断
面図、第３図（ａ）、　　（ｂ）は本発明に係わるＥ空
コアの他の実施例を説明する説明図が示されている。

第１図に示すＥ型コア５１は、下記の工程等により製造
される。

磁性材料を単動型プレス装置（図示省略）等により、一
対の側柱と、該側柱の両端部を各々連結する一対の共通
柱と、該共通柱の中央部を連結する中心共通柱と、を有
する日型成型部材に成型加工する。

この際、前記単動型プレス装置の金型は、例えば該共通
柱と中心共通柱との連結部等が曲部に成型されており、
該日型成型部材の相当する部位には、該金型により曲部
が形成される。

前記日型成型部材の中心共通柱に沿って、前記一対の共
通柱と該中心共通柱との表面を、研摩材等より形成され
た円板型グラインダにより切削加工する。

この際、切削加工幅は、該中心共通柱の幅よりも幅広且
つ該円板型グラインダが軸着された回転軸の設置高さに
よる切削深度に切削加工される。

さらに、前記円板型グラインダの稜部が曲部形成されて
おり、従って切削加工される一対の共通柱の、該稜部に
相当する部位には、該切削による曲部が形成される。

また、前記単動型ブレス装置のプレス面が平面加工され
ていることにより、前記日型成型部材の一対の側柱、一
対の共通柱及び中心共通柱の上面及び下面は、各々同一
面を成している６次に、前記日型成型部材の一対の側柱
及び中心共通柱を略中央部にて切断することにより、一
対のＥ型コアが製造される。

上記のようにして製造されたＥ型コア５１は、第１図に
示すように、前記成型加工されることにより、中央磁脚
５２、第１側磁脚５３及び第２側磁脚５４と、ヨーク部
５５とが連結された接部が成型曲部６つに形成される。

また、前記Ｅ型コア５１は、前記切削加工されることに
より、中央磁脚切削部６１ａと、立上り面７１との接部
等が切削曲部７０に形成される。

さらに、該Ｅ型コア５１は、該切削加工により形成され
た中央磁脚切削部６１ａと、ヨーク部切削部６１ｂと、
が同一面上になるとともに、該中央磁脚切削部６１ａの
幅Ｗ１と、ヨーク部切削部６１ｂの幅Ｗ４と、の間には
、Ｗｌ＜Ｗ４なる関係があり、該Ｗ４からＷｌを差引い
た部位は、前記第１溝５６並びに第２溝５７の略中央部
まで切削加工された全切欠部６０となっている。

ここで、第２図（ａ）を参照しても判るように、第１側
磁脚５３或いは第２側磁脚５４の幅Ｗ２と、ヨーク部５
５の幅Ｗ３と、の関係は、Ｗ２＜Ｗ３なるが如く、ヨー
ク部５５が第１側磁脚５３並びに第２側磁脚５４より幅
広になっている。

この際、前記中央磁脚５２の断面積は、第１側磁脚５３
及び第２側磁脚５４の断面積の和になるとともに、前記
ヨーク部５５の左右の全切欠部６０における断面積の和
にもなっている。

即ち、前記中央磁脚５２及びヨーク部５５を切削加工す
る際に、該ヨーク部５５に全切欠部６０を生じてしまう
が、前記Ｗ２＜Ｗ３なる関係より、第１側磁脚５３また
は第２側磁脚５４の断面積に対して、該全切欠部６０に
おけるヨーク部５５の断面積が、小とならないように前
記Ｅ型コア５１が構成されている。

上記のように構成されたＥ型コア５１によれば、前記成
型加工の際に、中央磁脚５２、第１側磁脚５３及び第２
側磁脚５４と、ヨーク部５５とが連結された接部等が成
型曲部６９に形成されることにより、該接部等に成型加
工圧等が集中することを緩和できるため、該接部等にク
ラック等が発生することを防止できる。

また、前記切削加工の際に、円板型グラインダの稜部が
曲部形成されており、該稜部に相当する中央磁脚切削部
６１ａと立上り面７１との接部等が切削曲部７０に形成
されることにより、該接部に成型加工圧等が集中するこ
とを緩和できるため、該接部等にクラック等が発生する
ことを防止できる。

また、前記Ｅ型コア５１は、Ｗｌ＜Ｗ４なる関係を有し
、さらに該Ｗ４からＷｌを差引いた左右の全切欠部６０
の幅が、中央磁脚５２の両部に設けられた第１溝５６及
び第２溝５７の幅に対して略中央部にて切削加工されて
おり、該切削加工の際に、切欠位置が多少ずれても、中
央磁脚５２上面に切削加工の行われない凸部が残留する
ことを防止できる。

さらに、前記Ｗｌ＜Ｗ４なる関係を有することにより、
該ヨーク部５５上に全切欠部６０が形成されているが、
前記Ｗ２　＜Ｗ　１なる関係を有しているために、該第
１側磁脚５３または第２側磁脚５３の断面積に対して、
該全切欠部６０の断面積が小とならないため、所定特性
値以下における前記磁気飽和を回避することができる。

前記Ｅ型コア５１は、第２図（ｂ）に示すように、中央
磁脚５２の断面積が、第１側磁脚５３及び第２側磁脚５
４の断面積の２倍になっているとともに、該中央磁脚５
２の高さＨｌが第１側磁脚５３及び第２側磁脚５４の高
さＨ２よりも低背に形成されている。

即ち、エナメル線等が捲回されたコイル等より構成され
るコイルボビン６５（仮想線表示）が、前記中央磁脚５
２に嵌装された際に、該コイルボビンの一方の捲線部は
、該第１側磁脚５３及び第２側磁脚５４の高さＨ２より
突出することがなくなる。

従って、前記コイルボビンが装着されたＥ型コア５１が
、他のＥ塑成いは■型のコアとともに組込まれるトラン
ス等を電子回路基板等に安定搭載することができる。

なお、前記成型曲部６９並びに切削曲部７０は、各々成
型加工及び切削加工により形成されるに限定するもので
はなく、前記Ｅ型コア５１の各部位に各加工法を使用し
て任意に形成してもよい。

次に、本発明の他の実施例を第３図（ａ）（ｂ）を参照
しながら説明する。

なお、先の実施例と同一箇所には、同一符号を付して説
明を省略する。

Ｅ型コア８１は、前記第１側磁脚５３及び第２側磁脚５
４と、前記ヨーク部５５との連結部に成型曲部７９が形
成されるとともに、該ヨーク部５５の切削溝部６１と立
上り面７１との接合部に切削曲部８０が形成されている
にの際、前記中央磁脚５２の断面積は、該第１側磁脚５３
と第２側磁脚５４との断面積を和したものであるという
規約を踏襲しつつ、前記成型曲部７９及び切削曲部８０
が形成されている。

上記のように構成されたＥ型コア８１は、先の実施例と
同様の優れた効果を奏する。

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Ｅ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）Ｅ型コアは、成型加工の際に各磁脚がヨーク部に
連結された接部が成型曲部に形成されるとともに、切削
加工の際に中央磁脚切削部と立上り面との接部が切削曲
部に形成されることにより、成型曲部及び切削曲部に成
型加工圧等が集中することを緩和でき、該接部にクラッ
ク等が発生することを防止できるため、Ｅ型コアの磁気
的特性及び物理的強度等の低下を回避することができる
という優れた効果を有する。

（２）また、中央磁脚切削部６１ａの幅Ｗｌと、ヨーク
部切削部６１ｂの幅Ｗ４とが、Ｗｌ＜Ｗ４なる関係を有
し、さらに該Ｗ４からｗｌを差引いた左右の余切欠部幅
が、中央磁脚の両部に設けられた第１溝及び第２溝の略
中央部にて切削加工されることにより、該切削加工の際
に、切欠位置が多少ずれても、中央磁脚上面に切削加工
の行われない凸部が残留する恐れはなく、外観不良の発
生を防止できるとともに、該切削加工に高い加工精度を
必要としないため１作業効率の向上が図れるという優れ
た効果を有する。

（３）さらに、前記Ｗｌ＜Ｗ４なる関係を有することに
より、該ヨーク部上に全切欠部が形成されているが、第
１側磁脚または第２側磁脚の幅Ｗ２と、中央磁脚の幅Ｗ
３とが、Ｗ２＜Ｗｌなる関係を有しているために、該第
１側磁脚または第２側磁脚の断面積に対して、ヨーク部
の全切欠部における断面積が小となることを回避してい
るため、該Ｅ型コアが組込まれたトランス等に高い負荷
が与えられた場合であっても、前記全切欠部が所定特性
値以下における磁気飽和を防止することができ、トラン
ス等に所望の特性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Ｅ型コアの実施例を示す斜視図
、第２図（ａ）は同実施例のＥ型コアを示す平面図、第２図（ｂ）は同実施例のＥ型コアのＸ−Ｘ断面を示す
断面図、第３図（ａ）、　　（ｂ）は本発明に係わるＥ型コアの
他の実施例を説明する説明図、第４図及び第５図は従来のＥ型コアを示す斜視図、第６図（ａ）〜（ｄ）は従来のＥ型コアの製造工程を説
明する説明図、第７図は同従来例の一部を切欠いた断面を示す断面図、第８図は他の従来例の一部を切欠いた断面を示す断面図
である。５５　・　・５６　・６０　・　・６１　・　・・ヨーク部、・第１溝、５７・・全切欠部、・切削溝部。・第２溝

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中央磁脚と、該中央磁脚を挟むように対向配置さ
れた一対の側磁脚と、前記中央磁脚の一端及び前記一対
の側磁脚の各々一端を互いに連結するヨーク部と、を有
するＥ型コアにおいて、前記ヨーク部の幅を、該側磁脚
の幅よりも幅広にし、また前記Ｅ型コアの少なくとも一
方のＥ型面を、曲部を介して複数に分割したことを特徴
とするＥ型コア。
（２）中央磁脚と、該中央磁脚を挟むように対向配置さ
れた一対の側磁脚と、前記中央磁脚の一端及び前記一対
の側磁脚の各々一端を互いに連結するヨーク部と、を有
するＥ型コアにおいて、前記ヨーク部の幅を、該側磁脚
の幅よりも幅広にし、また前記Ｅ型コアの少なくとも一
方のＥ型面を、該中央磁脚と側磁脚との間に設けられた
溝の中央部に沿って複数に分割するとともに、該分割面
同士の接部と、前記中央磁脚及び側磁脚がヨーク部に連
結された接部と、の少なくとも一方を曲部形成するよう
に加工したことを特徴とするＥ型コア。