JPH0613243A - Core structure - Google Patents
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- JPH0613243A JPH0613243A JP4167831A JP16783192A JPH0613243A JP H0613243 A JPH0613243 A JP H0613243A JP 4167831 A JP4167831 A JP 4167831A JP 16783192 A JP16783192 A JP 16783192A JP H0613243 A JPH0613243 A JP H0613243A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、スイッチング
電源用などのパワーコイルに適用して好適なコア構体に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a core structure suitable for use in, for example, a power coil for a switching power supply.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、スイッチング電源用などのパワー
コイルには、Ｕ形やＥ形などの中型及び大型コイル（ト
ランス、チョークコイル）が用いられていた。磁性材と
しては、主にＭｎ−Ｚｎ系フェライト材などが用いら
れ、これらの材料は、高透磁率（μｉ＝１０００〜５０
００）、低損失であることを必要とするものである。ま
た、磁路中にはギャップが設けられるのが一般的であ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, U-shaped and E-shaped medium and large-sized coils (transformers, choke coils) have been used as power coils for switching power supplies. As the magnetic material, a Mn-Zn based ferrite material or the like is mainly used, and these materials have a high magnetic permeability (μi = 1000 to 50).
00), which requires low loss. In addition, a gap is generally provided in the magnetic path.
【０００３】従来例を示すと、例えば、図９に示すコイ
ルは、Ｕ型のコアを２個相向かうように接触させたもの
であり、これらの接触面に、ギャップスペーサを挟み込
むことにより、ギャップを設けたものである。これに対
して、図１０に示すコイルは、Ｅ型の断面を有するコア
を相向かうように、接触させたものであり、３個所ある
接触面のうち中央の接触面に、空隙を作ることにより、
ギャップを設けたものである。図１１に示すコイルは、
Ｅ型のコアとＩ型のコアを組み合わせたものであり、図
１０で示したコイルと同様に中央部の接触面に空隙を作
ることにより、ギャップを設けたものである。図１２
は、上述したコイルにおける電流ＩとインダクタンスＬ
との関係、すなわち、コイルの直流重畳特性を示すもの
である。この図からわかるように、コイルに必要電流Ｉ
１が流れたとき、その時、必要なインダクタンスＬ１を
得るため、磁路中にギャップを設け、磁性体（コア）の
磁気飽和を抑制しているものである。ここで、ギャップ
長は、０〜５ｍｍ程度採り得るが、スイッチング電源の
パワーコイル用としては、ギャップ長は５０μｍ〜１ｍ
ｍの範囲が多く採用されている。As a conventional example, for example, in the coil shown in FIG. 9, two U-shaped cores are contacted so as to face each other. A gap spacer is sandwiched between these contact surfaces to form a gap. Is provided. On the other hand, the coil shown in FIG. 10 is obtained by contacting cores having an E-shaped cross section so as to face each other, and by forming a void in the central contact surface among the three contact surfaces. ,
It has a gap. The coil shown in FIG.
This is a combination of an E-shaped core and an I-shaped core, and a gap is provided by forming a gap in the contact surface at the central portion as in the coil shown in FIG. 12
Is the current I and the inductance L in the coil described above.
And the direct current superposition characteristic of the coil. As can be seen from this figure, the required current I in the coil is
When 1 flows, a gap is provided in the magnetic path to obtain the required inductance L1 at that time, and magnetic saturation of the magnetic body (core) is suppressed. Here, the gap length can be about 0 to 5 mm, but for a power coil of a switching power supply, the gap length is 50 μm to 1 m.
The range of m is often adopted.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように従来のコア構体は、焼結フェライトよりなるも
のが主流を占めるものであり、この焼結フェライトは、
高価であるが、破損し易く、また、複雑な形状が製作し
難く、さらに研削加工が困難であるという問題があっ
た。However, as described above, the conventional core structure is mainly made of sintered ferrite, and this sintered ferrite is
Although it is expensive, it has a problem that it is easily damaged, a complicated shape is difficult to manufacture, and further grinding processing is difficult.
【０００５】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、複雑な形状を容易に作ることができるとと
もに、破損し難く、安価なコア構体を得ることを目的と
する。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to obtain an inexpensive core structure which can easily form a complicated shape and is less likely to be damaged.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のコア構体は、例
えば、図１に示すように、複数の磁性体を組み合わせて
構成されるコア構体において、この複数の磁性体のうち
一部の磁性体はフェライト樹脂２からなり、他部の磁性
体は焼結フェライト３からなるものである。また、本発
明のコア構体は、例えば、図４に示すように、フェライ
ト樹脂と焼結フェライトの接触界面にギャップを設けた
上述構成のコア構体である。また、本発明のコア構体
は、例えば、図６に示すように、焼結フェライトとの接
触界面に、凹部２ａを設けたフェライト樹脂２からなる
上述構成のコア構体である。また、本発明のコア構体
は、例えば、図７に示すように、焼結フェライトとの接
触界面２ｂに、外表面に達する溝２ｃを設けたフェライ
ト樹脂２からなる上述構成のコア構体である。また、本
発明のコア構体は、例えば、図８に示すように、固定用
金具５の孔と係合させるための、凸部２ｃを外表面に設
けたフェライト樹脂２からなる上述構成のコア構体であ
る。The core structure of the present invention is, for example, as shown in FIG. 1, in a core structure formed by combining a plurality of magnetic materials, a part of the plurality of magnetic materials is magnetic. The body is made of ferrite resin 2, and the magnetic body of the other part is made of sintered ferrite 3. Further, the core structure of the present invention is, for example, as shown in FIG. 4, a core structure having the above-described configuration in which a gap is provided at the contact interface between the ferrite resin and the sintered ferrite. Further, the core structure of the present invention is, for example, as shown in FIG. 6, the core structure of the above-described structure made of the ferrite resin 2 having the concave portion 2a at the contact interface with the sintered ferrite. Further, the core structure of the present invention is, for example, as shown in FIG. 7, a core structure of the above-described structure made of the ferrite resin 2 in which the groove 2c reaching the outer surface is provided in the contact interface 2b with the sintered ferrite. In addition, the core structure of the present invention is, for example, as shown in FIG. 8, a core structure of the above-mentioned configuration made of the ferrite resin 2 for engaging the holes of the fixing fitting 5 with the convex portions 2c provided on the outer surface thereof. Is.
【０００７】[0007]
【作用】本発明のコア構体によれば、複数の磁性体を組
み合わせて構成されるコア構体において、この複数の磁
性体のうち一部の磁性体はフェライト樹脂２からなり、
他部の磁性体は焼結フェライト３からなるものとするこ
とにより、また、本発明のコア構体によれば、フェライ
ト樹脂と焼結フェライトの接触界面にギャップを設けた
上述構成のコア構体とすることにより、また、本発明の
コア構体によれば、焼結フェライトとの接触界面に、凹
部２ａを設けたフェライト樹脂２からなる上述構成のコ
ア構体とすることにより、また、本発明のコア構体によ
れば、焼結フェライトとの接触界面２ｂに、外表面に達
する溝２ｃを設けたフェライト樹脂２からなる上述構成
のコア構体とすることにより、また、本発明のコア構体
によれば、固定用金具５の孔と係合させるための、凸部
２ｃを外表面に設けたフェライト樹脂２からなる上述構
成のコア構体とすることにより、フェライト樹脂は成形
性がよいので、複雑な形状を容易に作ることができると
ともに、破損し難く、安価なコア構体を得ることができ
る。According to the core structure of the present invention, in the core structure constituted by combining a plurality of magnetic bodies, some of the magnetic bodies are made of the ferrite resin 2,
The magnetic body of the other part is made of sintered ferrite 3. Further, according to the core structure of the present invention, the core structure has the above-described structure in which a gap is provided at the contact interface between the ferrite resin and the sintered ferrite. According to the core structure of the present invention, the core structure of the present invention is made of the ferrite resin 2 having the recesses 2a at the contact interface with the sintered ferrite. According to the core structure of the present invention, the core structure of the ferrite resin 2 having the groove 2c reaching the outer surface is provided at the contact interface 2b with the sintered ferrite. By using the core structure of the above-described structure made of the ferrite resin 2 provided on the outer surface of the convex portion 2c for engaging with the hole of the metal fitting 5, the ferrite resin has good moldability, Such with the shape can be made easier, not easily damaged, it can be obtained an inexpensive core structure.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明コア構体の一実施例について図
１〜図３を参照して説明する。図１は、従来、コア構体
として焼結フェライトが用いられていたが、コイル磁性
体の主要部（Ｅ形）を焼結フェライト３（Ｍｎ−Ｚｎ系
のＨｉ−μ（μｉ＝１０００〜５０００）、低損失材）
とし、他の部分（Ｉ形）をフェライト樹脂磁性体２とし
て、磁路を構成するものである。ここで、フェライト樹
脂磁性体は、μ＝１００以下の低透磁率材である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the core structure of the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1, conventionally, sintered ferrite was used as the core structure, but the main part (E type) of the coil magnetic body was sintered ferrite 3 (Mn—Zn-based Hi-μ (μi = 1000 to 5000)). , Low loss material)
The other part (type I) is used as the ferrite resin magnetic body 2 to form a magnetic path. Here, the ferrite resin magnetic body is a low magnetic permeability material with μ = 100 or less.
【０００９】ここで用いたフェライト樹脂磁性体は、図
３に示す製造工程図に従って製造した。ここにおいて、
成形法は射出成形（または、加熱プレス成形）によるの
で、複雑な形状を有するものでも容易に製造することが
できる。図３において、原料組成物としては、Ｍｎ−Ｚ
ｎ系フェライトにおいては、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、Ｍｎ
Ｏの混合物とし、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトとしては、Ｆ
ｅ2 Ｏ3 、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯの混合物とした。ま
た、添加剤としてはバインダー（ＰＶＡ）を用いた。原
料組成物と添加剤とを混合することにより、スラリー組
成物を作り、造粒処理及び焼成の後にフェライト粉末と
する。一方、熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、
ポリアミド、ポリエチレン、及びナイロンなどを用い
た。また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、及びジアリルフタレート樹脂などを用い
た。フェライト粉末及び熱可塑性樹脂（または、熱硬化
性樹脂）を混練しフェライト樹脂を得るが、この混練に
おいては各々の重量比は、７０〜９８％及び３０〜２％
の範囲にて行なった。このように得られたフェライト樹
脂を射出成形（または、加熱プレス成形）することによ
り、フェライト樹脂コアを得ることができる。The ferrite resin magnetic body used here was manufactured according to the manufacturing process chart shown in FIG. put it here,
Since the molding method is injection molding (or heat press molding), even those having a complicated shape can be easily manufactured. In FIG. 3, the raw material composition is Mn-Z.
In n-based ferrite, Fe 2 O 3 , ZnO, Mn
As a mixture of O, Ni-Zn ferrite is F
It was a mixture of e 2 O 3 , NiO, ZnO, and CuO. A binder (PVA) was used as an additive. A slurry composition is prepared by mixing a raw material composition and an additive, and is made into ferrite powder after granulation treatment and firing. On the other hand, as the thermoplastic resin, polypropylene,
Polyamide, polyethylene, nylon, etc. were used. Moreover, as the thermosetting resin, a phenol resin, an epoxy resin, a diallyl phthalate resin, or the like was used. Ferrite powder and a thermoplastic resin (or thermosetting resin) are kneaded to obtain a ferrite resin. In this kneading, the respective weight ratios are 70 to 98% and 30 to 2%.
Was performed within the range. A ferrite resin core can be obtained by injection molding (or hot press molding) the ferrite resin thus obtained.
【００１０】次に、本例コア構体を用いたパワーコイル
の直流重畳特性について説明する。ここで、磁性体（コ
ア）においては、Ｅ形コアは、Ｍｎ−Ｚｎ系焼結フェラ
イト（μｉ＝２５００、Ｂ＝４７０ｍＴ）を用いた。さ
らに、本例においては、Ｉ形フェライト樹脂コアとし
て、μ≒２０のものを用いた。また、本例のコイルでは
ギャップ＝０とした。この結果、図２に示すように、本
例によるコイルのインダクタンス、直流重畳特性が得ら
れた。また、従来のコイルの磁路断面積は、どの部分で
も等断面積にするのが一般的であるが、本例のフェライ
ト樹脂コア部（Ｉ形）の厚さｔ（すなわち断面積も）を
変えることにより、直流重畳特性カーブを変えることが
できる。Next, the DC superposition characteristics of the power coil using the core structure of this example will be described. Here, in the magnetic body (core), the E-type core used was Mn—Zn-based sintered ferrite (μi = 2500, B = 470 mT). Further, in this example, as the I-type ferrite resin core, one having μ≈20 was used. In the coil of this example, the gap was set to 0. As a result, as shown in FIG. 2, the inductance and DC superposition characteristics of the coil according to this example were obtained. Moreover, the magnetic path cross-sectional area of the conventional coil is generally equal to any cross-sectional area, but the thickness t (that is, the cross-sectional area) of the ferrite resin core portion (I type) of this example is also set. By changing it, the DC superposition characteristic curve can be changed.
【００１１】一方、比較のために、従来型のコイルにつ
いても測定した。従来の磁性体（コア）ＥＩ３５におい
ては、Ｅ形コア及びＩ形コアはそれぞれ、Ｍｎ−Ｚｎ系
焼結フェライト（μｉ＝２５００、Ｂ＝４７０ｍＴ）を
用いた。また、従来のコイルではギャップ＝２００μｍ
とした。。この結果、図２に示すように、従来のコイル
によるコイルのインダクタンス、直流重畳特性が得られ
た。On the other hand, for comparison, a conventional coil was also measured. In the conventional magnetic body (core) EI35, Mn—Zn based sintered ferrite (μi = 2500, B = 470 mT) was used for the E-shaped core and the I-shaped core, respectively. Further, in the conventional coil, the gap = 200 μm
And . As a result, as shown in FIG. 2, the inductance and DC superposition characteristics of the conventional coil were obtained.
【００１２】次に、本発明コア構体の他の実施例につい
て説明する。図４及び図５は、Ｕ形焼結フェライトコア
にフェライト樹脂コアを用いた例を示すものである。こ
の場合、ギャップ長は問わない。また、フェライト樹脂
コアの磁路断面積（ＳＦ）は、主磁路断面積（ＳＭ）と
の関係を問わない。すなわち、フェライト樹脂コアの磁
路断面積（ＳＦ）は、コイル特性に合わせて変化させる
ことができる。さらに、磁路断面の形状は、角形、丸形
などを問わないで自由なものとすることができる。図６
は、自動組み立て機により製造するのに適するように、
位置決め凹部を設けた例を示すものである。このような
凹部もフェライト樹脂を材料として用いることにより、
容易に製造することができる。図７は、フェライト樹脂
と焼結フェライトを接着するのに用いる接着剤の余分な
ものを排除するための逃げ部凹溝を設けた例を示すもの
である。このような逃げ部凹溝もフェライト樹脂を材料
として用いることにより、容易に製造することができ
る。図８は、留め金具を用いて、焼結フェライトコアと
フェライト樹脂コアを固定する場合の例を示したもので
ある。この場合、フェライト樹脂コアに金具の孔と係合
させるための凸部を設けたものである。また、フェライ
ト樹脂に凹部を設け、これに対応する金具を用いること
もできる。これらの凸部または凹部もフェライト樹脂を
材料として用いることにより、容易に製造することがで
きる。Next, another embodiment of the core structure of the present invention will be described. 4 and 5 show an example in which a ferrite resin core is used for the U-shaped sintered ferrite core. In this case, the gap length does not matter. The magnetic path cross-sectional area (SF) of the ferrite resin core does not matter with the main magnetic path cross-sectional area (SM). That is, the magnetic path cross-sectional area (SF) of the ferrite resin core can be changed according to the coil characteristics. Furthermore, the shape of the cross section of the magnetic path may be any shape, regardless of whether it is rectangular or round. Figure 6
Is suitable for manufacturing by automatic assembly machine,
It shows an example in which a positioning recess is provided. By using ferrite resin as a material for such recesses,
It can be easily manufactured. FIG. 7 shows an example in which a relief groove is provided to remove excess adhesive used to bond the ferrite resin and the sintered ferrite. Such a recess groove can be easily manufactured by using a ferrite resin as a material. FIG. 8 shows an example of the case where the sintered ferrite core and the ferrite resin core are fixed by using fasteners. In this case, the ferrite resin core is provided with a convex portion for engaging with the hole of the metal fitting. It is also possible to provide a recess in the ferrite resin and use a metal fitting corresponding thereto. These convex portions or concave portions can also be easily manufactured by using ferrite resin as a material.
【００１３】以上のことから、本例によれば、複数の磁
性体を組み合わせて構成されるコア構体において、この
複数の磁性体のうち一部の磁性体はフェライト樹脂２か
らなり、他部の磁性体は焼結フェライト３からなるもの
とすることにより、この一部の磁性体はフェライト樹脂
であるので成形性が良いので、複雑な形状を容易に作る
ことができるとともに、従来品よりも安価にすることが
できる。 また、製造されたコアは破損し難く、取扱も
容易である。From the above, according to the present example, in the core structure constituted by combining a plurality of magnetic bodies, some of the plurality of magnetic bodies are made of the ferrite resin 2 and other magnetic portions are made of the ferrite resin 2. Since the magnetic body is made of sintered ferrite 3, since this part of the magnetic body is a ferrite resin, the moldability is good, so it is possible to easily make a complicated shape and it is cheaper than the conventional product. Can be Further, the manufactured core is hard to be damaged and is easy to handle.
【００１４】なお、本発明は上述の実施例に限らず本発
明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得
ることはもちろんである。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複雑な形状を容易に作ることができるとともに、従来品
よりも安価にすることができる。また、製造されたコア
は破損し難く、取扱も容易である。As described above, according to the present invention,
A complicated shape can be easily made, and the cost can be made lower than the conventional product. Further, the manufactured core is hard to be damaged and is easy to handle.
【図１】本発明コア構体の例を使用したパワーコイルを
示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a power coil using an example of a core structure of the present invention.
【図２】本例の直流重畳特性を示す線図である。FIG. 2 is a diagram showing a DC superimposition characteristic of the present example.
【図３】フェライト樹脂磁性体の製造工程図である。FIG. 3 is a manufacturing process diagram of a ferrite resin magnetic body.
【図４】本発明コア構体の他の実施例を示す構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the core structure of the present invention.
【図５】本発明コア構体の他の実施例を示す構成図であ
る。FIG. 5 is a configuration diagram showing another embodiment of the core structure of the present invention.
【図６】本発明コア構体の他の実施例を示す構成図であ
る。FIG. 6 is a configuration diagram showing another embodiment of the core structure of the present invention.
【図７】本発明コア構体の他の実施例を示す構成図であ
る。FIG. 7 is a configuration diagram showing another embodiment of the core structure of the present invention.
【図８】本発明コア構体の他の例を使用したパワーコイ
ルを示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a power coil using another example of the core structure of the present invention.
【図９】コア構体の従来例（Ｕ形コイル断面）を示す構
成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a conventional example of a core structure (cross section of U-shaped coil).
【図１０】コア構体の従来例（Ｅ形コイル断面）を示す
構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing a conventional example (E-shaped coil cross section) of a core structure.
【図１１】コア構体の従来例（Ｅ・Ｉ形コイル断面）を
示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a conventional example of a core structure (E / I-shaped coil cross section).
【図１２】コイルの直流重畳特性を示す線図である。FIG. 12 is a diagram showing a DC superimposition characteristic of a coil.
１ コア構体 ２ フェライト樹脂磁性体 ３ 焼結フェライト ４ コイル 1 core structure 2 ferrite resin magnetic body 3 sintered ferrite 4 coil
Claims (5)
コア構体において、 上記複数の磁性体のうち一部の磁性体はフェライト樹脂
からなり、他部の磁性体は焼結フェライトからなること
を特徴とするコア構体。1. A core structure formed by combining a plurality of magnetic bodies, wherein some of the plurality of magnetic bodies are made of ferrite resin and the other magnetic bodies are made of sintered ferrite. The characteristic core structure.
界面にギャップを設けたことを特徴とする請求項１記載
のコア構体。2. The core structure according to claim 1, wherein a gap is provided at a contact interface between the ferrite resin and the sintered ferrite.
設けたフェライト樹脂からなることを特徴とする請求項
１記載のコア構体。3. The core structure according to claim 1, wherein the core structure is made of a ferrite resin provided with a recess at a contact interface with the sintered ferrite.
に達する溝を設けたフェライト樹脂からなることを特徴
とする請求項１記載のコア構体。4. The core structure according to claim 1, wherein the core structure is made of ferrite resin having a groove reaching the outer surface at a contact interface with the sintered ferrite.
部を外表面に設けたフェライト樹脂からなることを特徴
とする請求項１記載のコア構体。5. The core structure according to claim 1, wherein the core structure is made of a ferrite resin provided with a convex portion on an outer surface for engaging with the hole of the fixing metal fitting.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167831A JPH0613243A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Core structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167831A JPH0613243A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Core structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613243A true JPH0613243A (en) | 1994-01-21 |
Family
ID=15856902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4167831A Pending JPH0613243A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Core structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613243A (en) |
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