JPH05347222A

JPH05347222A - コイル装置の製造方法

Info

Publication number: JPH05347222A
Application number: JP15483192A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Abe; 廣光阿部; Shinichiro Ito; 信一郎伊藤; Katsuyuki Fujiwara; 勝行藤原; Yoshihiro Kobayashi; 好博小林
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1993-12-27
Anticipated expiration: 2015-12-04
Also published as: JP3114899B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ギャップ周辺で生ずる漏洩磁束を減らして、
漏洩磁束による悪影響を少なくすると共に、歩留まり向
上を図ったコイル装置の製造方法を提供する。【構成】本実施例のコイル装置の製造方法によれば、
ギャップ長調整部１５の先端面中央に凹部を有する第１
及び第２の断面Ｕ字型磁心１１，１２の成型体を得る。
次に、この成型体を金型から脱型して焼成し、調整部１
５の先端面を加工して平坦な先端面とする。後は、第１
及び第２の断面Ｕ字型磁心１１，１２を対向配置させ、
一方のギャップＧ10を包含するように第１の脚部１１
ａ，１２ａにコイル１３を巻装する。このようにしてコ
イル装置が製造される。調整部１５の先端面中央に凹部
を設けることにより、調整部１５の凹部周辺部分の密度
が向上し、ひびの発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フライバックトラン
ス，スイッチング電源トランス，チョークコイル等に適
用されるコイル装置の製造方法に関し、より詳しくはギ
ャップを有する磁心を用いたコイル装置の製造方法の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トランス，チョークコイル等で
は、目的の電流を流した際に、磁心が飽和しないように
磁路中にギャップを設けている。

【０００３】しかしながら、ギャップを設けると、ギャ
ップ周辺で大きな漏洩磁束が発生し、周辺機器（部品）
でノイズが発生したり、ギャップ周辺のコイルが異常発
熱する等の悪影響を生ずる。

【０００４】このため、図９に示すように、ギャップＧ
付近における磁心部分（以下、「漏洩磁束低減部」とい
う。）２を他の部分１より細くして、ギャップＧ周辺で
の大きな漏洩磁束の発生を減少させたコイル装置の提案
がなされている（例えば、特開平2-290005号公報，実開
平4-15220 号公報等）。

【０００５】また、インダクタンスＬの調整を容易とす
るため、ギャップＧ長に対してインダクタンスＬがリニ
アに変化するように、図９に示すように、ギャップＧ付
近の先端部に横断面積が一定の平坦なコア部材（以下
「ギャップ長調整部」という。）３を設けたものが知ら
れている（例えば、特開平2-290005号公報，実開平4-15
220 号公報等）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ギャッ
プ長調整部３と漏洩磁束低減部２との境界部分４は、形
状（横断面積）が急変しており、磁心成型時に境界部分
４を境にギャップ長調整部３と漏洩磁束低減部２とで成
型圧力差を生じ、図１０に示すように、ひび５ａが発生
していた。

【０００７】また、成型時にひび５ａが発生せずとも、
境界部分４周辺で成型圧力差により成型体の密度分布に
偏りが生じ、図１１に示すように、磁心焼成時にひび５
ｂが発生する原因となっていた。

【０００８】更に、ギャップ長調整部３は横断面が一定
であるため、磁心成型時に金型から磁心を取り出す際
に、スプリングバックにより抜け難くなり、図１０に示
すようにひび５ａが発生し、歩留まりを低下させてい
た。

【０００９】そこで、本発明は、上記事情に関みてなさ
れたものであり、ギャップ周辺で生ずる漏洩磁束を減ら
して、漏洩磁束による悪影響を少なくすると共に、歩留
まり向上を図ったコイル装置の製造方法を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、磁路中にギャップを有する磁
心と、前記ギャップを包含するように巻装したコイルと
を有し、前記ギャップを形成する相対向する磁心部分の
うち少なくとも一方を、先端に向かって横断面積が小さ
くなるように形成した漏洩磁束低減部と、この低減部の
先端側に横断面積が略一定となるように形成したギャッ
プ長調整部とから構成したコイル装置の製造方法におい
て、前記調整部の先端面中央に凹部を有する磁心成型体
を得た後、その調整部の先端面を平坦に加工することを
特徴とするものである。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記低減部と調整部との境界部分を
Ｒ状としたことを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の発明において、前記低減部は、抜き勾配を有
することを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】請求項１記載のコイル装置の製造方法によれ
ば、漏洩磁束低減部により、ギャップ周辺で生ずる漏洩
磁束を低減できる。また、ギャップ長調整部の先端面を
削っても漏洩磁束低減部の形状は変化しないので、漏洩
磁束の低減特性を変えずに、ギャップ長を調整できる。
更に、調整部の先端面中央に凹部を設けることにより、
調整部の凹部周辺部分の密度が向上し、ひびの発生を防
止できる。

【００１４】請求項２記載のコイル装置の製造方法によ
れば、低減部と調整部との境界部分をＲ状とすることに
より、磁心成型時，焼成時等に境界部分周辺に発生する
圧力差を緩和できるので、調整部の先端面中央に凹部を
設けたことと相俟って磁心成型時，焼成時等におけるひ
びの発生をより一層防止できる。

【００１５】請求項３記載のコイル装置の製造方法によ
れば、低減部を先端に向かって横断面積が小さくなるよ
うに形成し、調整部を抜き勾配を有し、かつ、横断面積
が略一定となるように形成することにより、磁心成型時
の脱型が容易となるので、調整部の先端面中央に凹部を
設けたことと相俟って脱型時におけるひびの発生をより
一層防止できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳述
する。

【００１７】図１は本発明の第１の実施例の製造方法に
より製造されたコイル装置を示す正面図、図２はその平
面図、図３はその要部側面図である。

【００１８】第１の実施例の製造方法により製造された
コイル装置１０は、第１及び第２の脚部１１ａ，１１ｂ
を有するフェライト等からなる第１の断面Ｕ字型磁心１
１と、第１及び第２の脚部１２ａ，１２ｂを有するフェ
ライト等からなる第２の断面Ｕ字型磁心１２と、コイル
１３とから構成されたいわゆるＵ字型のものである。。

【００１９】第１及び第２の断面Ｕ字型磁心１１，１２
は、第１の脚部１１ａ，１２ａ同士及び第２の脚部１１
ｂ，１２ｂ同士がそれぞれギャップＧ10，Ｇ11を介して
対向するように配置されている。なお、図１において右
側のギャップＧ11は、設けなくてもよい。

【００２０】コイル１３は、一方のギャップＧ10を包含
するように第１の脚部１１ａ，１２ａに巻装されてい
る。

【００２１】コイル１３が巻装された各第１の脚部１１
ａ，１２ａは、図３に示すように、基部１１′の先端側
に漏洩磁束低減部１４を形成し、この低減部１４の先端
側にギャップ長調整部１５を形成し、低減部１４と調整
部１５との境界部分１６をＲ状としたものである。Ｒ状
の境界部分１６は、磁心成型時に境界部分１６周辺に発
生する圧力差を緩和して成型圧力を分散させて、成型体
の密度分布の偏りを少なくさ、成型時及び焼成時等にお
けるひびの発生を防止する役割を果たす。

【００２２】漏洩磁束低減部１４は、基部（横断面積
Ａ）１１′から先端（横断面積Ｂ）に向かって横断面積
が小さくなるように形成している。また、漏洩磁束低減
部１４は、例えば、次式(1) のＬＯＧ関数で示される曲
線からなる丸棒形状としている。

【００２３】ｒs −ｒ＝ｘg ｌｎ（ｘs ／ｘ） …(1)

【００２４】このように漏洩磁束低減部１４を、ＬＯＧ
関数の曲線からなる形状とすることにより、漏洩磁束低
減部１４に飽和を生じさせることなく、漏洩磁束の低減
が可能となる。

【００２５】ギャップ長調整部１５は、抜き勾配を有
し、かつ、横断面積が略一定の例えば丸棒形状であっ
て、先端面１５ａが平坦となるように形成したものであ
る。これにより、磁心成型時の脱型が容易となり、ひび
の発生を防止できる。また、先端面１５ａを削っても漏
洩磁束低減部１４の形状は変化しないので、漏洩磁束の
低減特性を変えずにギャップＧ10の長さ調整を行える。
また、先端面１５ａを平行に削れば、先端面１５ａの面
積は略一定であるので、インダクタンスＬの調整が容易
に行える。

【００２６】次に、本発明の第１の実施例の製造方法に
ついて図４及び図５を参照して説明する。図４及び図５
は、成型時の磁心１１，１２を示す断面図であり、斜線
を施した部分は金型を示す。

【００２７】まず、図４又は図５に示すように、ギャッ
プ長調整部１５の先端面中央に凹部１５ｂを有する第１
及び第２の断面Ｕ字型磁心１１，１２の成型体を得る。
次に、この成型体を金型から脱型して焼成し、調整部１
５の先端面を加工して平坦な先端面１５ａとする。後
は、第１及び第２の断面Ｕ字型磁心１１，１２を対向配
置させ、一方のギャップＧ10を包含するように第１の脚
部１１ａ，１２ａにコイル１３を巻装する。このように
して、図１，図２に示すコイル装置１０が製造される。

【００２８】図６は本発明の第２の実施例の製造方法に
より製造されたコイル装置を示す正面図、図７はその平
面図である。

【００２９】第２の実施例のコイル装置２０は、第１，
第２及び第３の脚部２１ａ，２１ｂ，２１ｃを有するフ
ェライト等からなる第１の断面Ｅ字型磁心２１と、第
１，第２及び第３の脚部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを有す
るフェライト等からなる第２の断面Ｅ字型磁心２２と、
コイル２３とから構成されたいわゆるＥ字型のものであ
る。

【００３０】第１及び第２の断面Ｅ字型磁心２１，２２
は、第１の脚部２１ａ，２２ａ同士，第２の脚部２１
ｂ，２２ｂ同士及び第３の脚部２１ｃ，２２ｃ同士がそ
れぞれギャップＧ20，Ｇ21，Ｇ22を介して対向するよう
に配置されている。なお、両側のギャップＧ20，Ｇ22
は、設けなくてもよい。

【００３１】コイル２３は、中央のギャップＧ21を包含
するように第２の脚部２１ｂ，２２ｂに巻装されてい
る。

【００３２】コイル２３が巻装された各第２の脚部２１
ｂ，２２ｂは、前記図３に示したように、前記第１の実
施例の第１の脚部１１ａ，１２ａと同様に構成されてい
る。

【００３３】次に、本発明の第２の実施例の製造方法に
ついて説明する。

【００３４】まず、前記図４又は図５に示すように、ギ
ャップ長調整部１５の先端面中央に凹部１５ｂを有する
第１及び第２の断面Ｅ字型磁心２１，２２の成型体を得
る。次に、この成型体を金型から脱型して焼成し、調整
部１５の先端面を加工して平坦な先端面１５ａを得る。
後は、第１及び第２の断面Ｅ字型磁心２１，２２を対向
配置させ、中央のギャップＧ21を包含するように第２の
脚部２１ｂ，２２ｂにコイル２３を巻装する。このよう
にして、図４，図５に示すコイル装置２０が製造され
る。

【００３５】このような上記実施例のコイル装置の製造
方法によれば、以下の効果を奏する。

【００３６】(1) 成型体の調整部１５の先端面中央に凹
部１５ｂを設けて、調整部１５の凹部１５ｂ周辺部分の
密度を向上させて強度向上を図っているので、表１のひ
び発生率測定結果中の(a) に示すように、ひびの発生を
防止でき、歩留まり向上を図れる。

【００３７】(2) 成型体の調整部１５の先端面中央に凹
部１５ｂを設けて、調整部１５の凹部１５ｂ周辺部分の
密度を向上させて強度向上を図り、これと相俟って漏洩
磁束低減部１４とギャップ長調整部１５との境界部分１
６をＲ状として、磁心成型時，焼成時に境界部分１６周
辺に発生する圧力差を緩和しているので、表１のひび発
生率測定結果中の(b) に示すように、磁心成型時，焼成
時におけるひびの発生をより一層防止でき、歩留まり向
上をより一層図れる。

【００３８】

【表１】

【００３９】(3) 成型体の調整部１５の先端面１５ａ中
央に凹部１５ｂを設けて、調整部１５の凹部１５ｂ周辺
部分の密度を向上させて強度向上を図り、これと相俟っ
て漏洩磁束低減部１４を先端に向かって横断面積が小さ
くなるように形成し、ギャップ長調整部１５を抜き勾配
を有し、かつ、横断面積が略一定となるように形成して
いるので、磁心成型時の脱型がより容易となり、表１の
ひび発生率測定結果中の(c) に示すように、脱型時にお
けるひびの発生をより一層防止でき、歩留まり向上をよ
り一層図れる。

【００４０】(4) 漏洩磁束低減部１４によりギャップＧ
10，Ｇ21周辺で発生する漏洩磁束を低減できるので、周
辺機器（部品）でノイズが発生したり、コイル１３，２
３が異常発熱する等の悪影響を少なくできる。

【００４１】(5) ギャップ長調整部１５の先端面１５ａ
を削っても漏洩磁束低減部１４の形状は変化しないの
で、漏洩磁束の低減特性を変えずにギャップＧ10，Ｇ21
の長さ調整を行える。

【００４２】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施できる。
例えば、漏洩磁束低減部１４の形状は、先端に向かって
横断面積が小さくなる形状ならば、図８に示すような直
線（１４′）でもよく、また図３に示す曲線以外の曲線
からなる形状でもよい。また、ギャップＧ10，Ｇ21を形
成する相対向する磁心部分の双方に、漏洩磁束低減部１
４及びギャップ長調整部１５を形成したが、一方でもギ
ャップＧ10，Ｇ21周辺で生ずる漏洩磁束を減らすことは
可能である。また、境界部分１６を特にＲ状とはせず、
ギャップ長調整部１５を先端に向かって横断面積が小さ
くなる形状としてもよい。このような形状とすることに
より、脱型時におけるひびの発生を防止できる。また、
境界部分１６をＲ状とし、ギャップ長調整部１５の横断
面積が略一定となるようにしてもよい。このような形状
とすることにより、成型時，焼成時等におけるひびの発
生を防止できる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述した請求項１記載の発明によれ
ば、ギャップ長調整部の先端面中央に凹部を設けること
により、調整部の凹部周辺部分の密度が向上し、ひびの
発生を防止できるので、ギャップ周辺で生ずる漏洩磁束
を減らして、漏洩磁束による悪影響を少なくすると共
に、歩留まり向上を図ったコイル装置の製造方法を提供
することができる。

【００４４】請求項２記載の発明によれば、漏洩磁束低
減部とギャップ長調整部との境界部分をＲ状とすること
により、磁心成型時，焼成時等に境界部分周辺に発生す
る圧力差を緩和できるので、磁心成型時，焼成時等にお
けるひびの発生をより一層防止できる。

【００４５】請求項３記載の発明によれば、漏洩磁束低
減部を先端に向かって横断面積が小さくなるように形成
し、ギャップ長調整部を抜き勾配を有し、かつ、横断面
積が略一定となるように形成することにより、磁心成型
時の脱型が容易となるので、脱型におけるひびの発生を
より一層防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコイル装置の第１の実施例を示す正面
図である。

【図２】図１に示す装置の平面図である。

【図３】図１に示す装置の要部側面図である。

【図４】図１に示す装置の成型時の磁心を示す断面図で
ある。

【図５】図１に示す装置の成型時の磁心を示す断面図で
ある。

【図６】本発明のコイル装置の第２の実施例を示す正面
図である。

【図７】図６に示す装置の平面図である。

【図８】漏洩磁束低減部の他の例を示す要部側面図であ
る。

【図９】従来のコイル装置の要部側面図である。

【図１０】従来の問題点を示す要部側面図である。

【図１１】従来の問題点を示す要部側面図である。

【符号の説明】

１０，２０コイル装置１１，１２，２１，２２磁心１４漏洩磁束低減部１５ギャップ長調整部１５ｂ凹部１６境界部分Ｇ10，Ｇ11，Ｇ20，Ｇ21，Ｇ22 ギャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林好博東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁路中にギャップを有する磁心と、前記
ギャップを包含するように巻装したコイルとを有し、前
記ギャップを形成する相対向する磁心部分のうち少なく
とも一方を、先端に向かって横断面積が小さくなるよう
に形成した漏洩磁束低減部と、この低減部の先端側に横
断面積が略一定となるように形成したギャップ長調整部
とから構成したコイル装置の製造方法において、前記調
整部の先端面中央に凹部を有する磁心成型体を得た後、
その調整部の先端面を平坦に加工することを特徴とする
コイル装置の製造方法。
【請求項２】前記低減部と調整部との境界部分をＲ状
としたことを特徴とする請求項１記載のコイル装置の製
造方法。
【請求項３】前記低減部は、抜き勾配を有することを
特徴とする請求項１又は２記載のコイル装置の製造方
法。