JPH067221U - コイルボビン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンピュータ等の事務機械では小型、軽量、
薄型でしかも大容量のスイッチング電源が必要である。
従来この目的でトランスの磁心にフェライト材を使用し
ているが、更にそれを一層小型する要求が強い。その要
求を満たすためのフェライト磁心に改良が加えられてい
るが、この改良をの効果を最大限に発揮するためにこの
改良に見合うコイルボビンを提供することを目的とす
る。 【構成】 従来のフェライト磁心は１個の中心磁脚と２
個の外側磁脚を持っており、その中心磁脚の断面形状が
円であったが、それを改良して矩形と、その短辺を直径
とする２個の半円弧からなるものとしたので、コイルボ
ビンの本体もその断面を矩形と、その短辺を直径とする
２個の半円弧からなるものとした

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はスイッチング電源等に用いられるフェライト磁心を装着するコイルボ ビンに関する。

【０００２】 近時コンピュータおよびその端末装置、事務機械の進歩に伴なって、小型、軽 量、薄型であってしかも大容量のスイッチング電源装置が必要となってきている 。この電源装置には例えば100KHz以上というような極めて高い周波数を使用する トランスが使用されるが、このトランスの磁心としては高周波性能に優れている フェライト材、例えば、Mn-Zn 系のフェライト材を使用すれば、珪素鋼板を使用 したものに比べて数分の一または十数分の一の大きさですむという利点がある。

【０００３】 このようなフェライト磁心には従来、図３（（イ）は正面図、（ロ）は底面図 、（ハ）は（ロ）図におけるハ−ハ断面を矢印方向に見た図）に例示するような ものが使用されていた（昭和56年実用新案登録願第056819号参照）。すなわち同 ２ 図において、フェライト磁心１は断面が直線と円弧とから成る切欠き部２Ａを有 する略矩形状の板２と板に立設されている１個の円柱磁脚３と２個の外側磁脚４ とから成っている。円柱磁脚は板の略中央部で、切欠き部のない方の端縁に接し て設けられている。また外側磁脚の断面の輪郭線は板の側面の延長面上にある線 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃと切欠き部の輪郭線４Ｄと、円柱脚３の軸心を中心とする円弧 ４Ｅと、円弧４Ｅと線４Ｃとを結ぶ直線４Ｆとから成っている。

【０００４】 図４はこの磁心１を装着するコイルボビンを例示した図で、（イ）は正面図、 （ロ）は底面図である。同図において、コイルボビン１１は両端にフランジ部１ ２Ａを有する円筒状の本体１２と、複数個の端子ピン１３Ａを具えた端子部１３ とから成っており、合成樹脂等の絶縁材から一体的に成型されている。 このコ イルボビンに巻線を施し、その本体１２の円筒の内面に前記した磁心１の２個を その円柱磁脚３をその開放端（図３（ロ）における上方の端）を互いに向き合わ せた形で挿入することにより、トランス（図示せず）が組立てられている。この トランスは通常プリント基板にその端子ピン１３Ａを挿入して取付けられている 。

【０００５】 以上述べた従来のフェライト磁心とこれを用いたスイッチング電源用トランス は、珪素鋼板を用いたものに比べてその大きさを極めて小さくできるという利点 があるが、なおかつ次に示すような欠点を有していた。 すなわち、スイッチング電源に使用する各種の電気部品は通常すべてプリント 基板に取付けられているが、近時各部品の小型化が進み、特に薄型化が計られて いるので、従来の電源用トランスはプリント基板に取付けられる部品のうち最も 厚さが大きく、それがスイッチング電源装置全体の小型化を阻害していた。

【０００６】

【考案が解決しようとする問題点】

本考案は従来のスイッチング電源用のフェライト磁心の以上述べた欠点を解消 し、トランスに組立てて、プリント基板に取付けた場合、薄型で、スイッチング ３ 電源装置全体の小型化を可能とするようなフェライト磁心を開発した際に、その 効果を十分に発揮しうるコイルボビンを開発し提供しようとするものである。

【０００７】

【問題点を解決するための手段およびその作用】

出願人、考案者等はこの以上述べた従来の問題点を解決するため、図３に示し た従来のフェライト磁心の改良について各種の試験研究を行なった結果次に示す ような結論を得ることができた。 電源用トランスの厚さを減らそうとする場合、支配的な要素となるのはフ ェライト磁心の円柱磁脚の直径であり、これを小さくすれば、厚さを減らすこと ができる。 しかしながら電源用トランスが所定の性能を発揮するためにはこの円柱磁 脚（中心磁脚）は所定の断面積を必要とする。 断面の形状は必ずしも円である必要はないが、外側磁脚と対向している部 分は磁力線が集中するようなかど部を避ける必要があり、円弧にすることが望ま しい。

【０００８】 本考案は以上の結論に基づいて開発されたフェライト磁心の効果を最大限に発 揮するためになされたものであり、コイルボビンを次のような構成とすることに より前記した問題点を解決しているのである。すなわち、それは断面が矩形と該 矩形の短辺を直径とする２個の半円弧とから形成される形状をした筒状の本体と 、該本体の両端部に設けられているフランジと、該フランジに取付けられ、端子 ピンが立設されている端子部とを具え、絶縁材から一体的に成型されているコイ ルボビンである。

【０００９】 前記した出願人、考案者等の試験研究では、更に従来のフェライト磁心の改良 について、必ずしも必須ではないが前記〜に加えて、次の条件を満すことが 望まれるという結論をだしており、本考案に関連するフェライト磁心もなるべく この条件を満すように計られている。 ４ 中心磁脚の断面積を２個の外側磁脚の断面積の和とほぼ等しくする。 外側磁脚の中心磁脚と対向する部分の断面の輪郭線は中心磁脚の半円弧と 同心円の円弧と直線とで構成する。 矩形状板に切欠きを設ける。 中心磁脚と外側磁脚および、切欠きとの間に段部を設ける。 前記段部には面取りを施す。 本考案に関連するフェライト磁心が以上のような構成となっているために、本 考案に係るコイルボビンもこれに合わせて次のような構成を取ることが望まれる 。すなわちそれは、前記フランジは長短２本の平行線と、短平行線と接続する２ 本の凸円弧と、円弧と長平行線とを結び、長平行線と直交する２本の直線とに囲 まれて成る形状をしていることを特徴とするものである。 本考案に係るコイルボビンに巻線を施したものに本願に関連した以上述べたフ ェライト磁心を装着すれば、従来の電源用トランスと比べて性能が劣ることなく 、しかも厚さの小さい電源用トランスが得られ、これをプリント基板等に取付け て使用すればスイッチング電源装置の小型化が可能となるのである。

【００１０】

【実施例】

以下図面に基づいて本考案の実施例について説明する。図２は本考案に関連し たフェライト磁心を例示した図で、（イ）は正面図、（ロ）は底面図、（ハ）は （ロ）図におけるハ−ハ断面を矢印方向に見た図である。同図において、フェラ イト磁心２１は略矩形状の板２２、この板に立設されている１個の中心磁脚２３ 、２個の外側磁脚２４から成り、フェライト材から一体的に成型されている。 略矩形状の板２２の一方の長辺の部分には切欠き２２Ａが設けられている。中 心磁脚２３の断面の形状は矩形と矩形の短辺を直径とする２個の半円弧２３Ａと から形成されており、矩形の長辺２３Ｂの一方は矩形状板２２の切欠きのない方 の長辺を含む側面の延長面上にある。外側磁脚２４の断面の輪郭は、矩形状板２ ２の短辺を含む側面の延長面上にある線２４Ａ、矩形状板２２の長辺を含む側面 の延長面上にある２本の線２４Ｂ、前記半円弧２３Ａと同心の円弧２４Ｃ、この ５ 円弧から線２４Ｂに下した各２本宛の２組の垂線２４Ｄから成っている。 中心磁脚２３と切欠き２２Ａとの間および、中心磁脚２３と外側磁脚２４との 間には段部２２Ｂが形成されており、この段部と切欠き２２Ａおよび、矩形状板 ２２の側面とで形成される稜部は面取り２２Ｃが施されている。

【００１１】 図１は本考案に係るコイルボビンを例示した図で、（イ）は正面図、（ロ）は 底面図である。前記したフェライト磁心はこのようなコイルボビンに装着されて 使用される。同図において、コイルボビン３１はフランジ３２Ａを有する筒状の 本体３２、端子ピン３３Ａを有する端子部３３とから成っている。本体３２の筒 の断面は矩形とその短辺を直径とする２個の半円とから形成される形状となって いる。 また、この例の場合はフランジ３２Ａはその輪郭線は長短２本の平行線３４Ａ 、３４Ｂ、短い平行線３４Ａに接続する２つの凸円弧３４Ｃ、この凸円弧から長 い平行線３４Ｂに下ろした２本の垂線３４Ｄから成っている。このようにするこ とによって、この輪郭線が前記したフェライト磁心の輪郭線２２Ｃ、２４Ｃ、２ ４Ｄと一致し、装着したフェライト磁心をしっかりと保持することができる。 更にこの例の場合にはフランジ３２Ａの外側にはつぼ部３２Ｂが形成されてい る。このつぼ部が形成されていることにより、フランジの機械的強度が向上し、 巻線を図１（ロ）の上部又は下部に引出すときにはこの部分が磁心の切欠き２２ Ａ部の上面を覆うので、磁心と巻線との絶縁性を向上することができる。またこ のつぼ部があれば、自動機での装着に利便がある。すなわち、コイルボビンの上 端部の左右に平坦部があるので、ロボットが吸着等により、トランスとしての完 成品の取扱いを容易にしている。そのためにロボット用の為に取扱い用の機構を 新たに設けてボビンの高さを大きくする必要もない。 このコイルボビン３１に巻線を巻回し、本体３２の筒の内面に両側から２個の フェライト磁心２１の中心磁脚２３を挿通することによってスイッチング電源用 のトランスが組立てられる。このトランスはプリント基板に取付けても厚さが大 きくならず、したがってスイッチング電源装置等を小型化することが可能である ６ 。

【００１２】

【考案の効果】

本考案はスイッチング電源等に使用するトランス用のコイルボビンを、フェラ イト磁心の中心磁脚の形状が従来の円柱状のものから矩形と半円弧とからなる断 面形状を持つ柱状体なったことに対応してこのフェライト磁心の中心磁脚を挿通 する筒状の本体を中心磁脚と同等な形状とすること等により、スイッチ電源用ト ランスを薄型とし、スイッチング電源装置等を小型化することを可能とする等の 優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るコイルボビンを例示した図で、
（イ）は正面図、（ロ）は底面図である。

【図２】本考案に関連するフェライト磁心を例示した図
で、（イ）は正面図、（ロ）は底面図、（ハ）は（ロ）
図におけるハ−ハ断面を矢印方向に見た図である。

【図３】従来のフェライト磁心を例示した図で、（イ）
は正面図、（ロ）は底面図、（ハ）は（ロ）図における
ハ−ハ断面を矢印方向に見た図である。

【図４】従来の磁心を装着するコイルボビンを例示した
図で、（イ）は正面図、（ロ）は底面図である。 １ フェライト磁心 ２ 板 ２Ａ 切欠き
３ 円柱磁脚 ４ 外側磁脚 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４
Ｆ 輪郭線 １１ コイルボビン １２ 本体 １２Ａ フ
ランジ １３ 端子部 １３Ａ 端子ピン ２１ フェ
ライト磁心 ２２ 矩形状板 ２２Ａ 切欠き ２２Ｂ 段
部 ２２Ｃ 面取り ２３ 中心磁脚 ２３Ａ 半円弧 ２３Ｂ 長
辺 ７２４ 外側磁脚 ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４
Ｄ 輪郭線 ３１ コイルボビン ３２ 本体 ３２Ａ フ
ランジ ３２Ｂ つぼ部 ３３ 端子部 ３３Ａ 端子
ピン ３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ 輪郭線

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面が矩形と該矩形の短辺を直径とする
   ２個の半円弧とから形成される形状をした筒状の本体
   と、該本体の両端部に設けられているフランジと、該フ
   ランジに取付けられ、端子ピンが立設されている端子部
   とを具え、絶縁材から一体的に成型されているコイルボ
   ビン。
2. 【請求項２】 前記フランジは長短２本の平行線と、短
   平行線と接続する２本の凸円弧と、円弧と長平行線とを
   結び、長平行線と直交する２本の直線とに囲まれて成る
   形状をしていることを特徴とする請求項１のコイルボビ
   ン。
3. 【請求項３】 前記フランジの外側には板状のつぼ部が
   形成されていることを特徴とする請求項２のコイルボビ
   ン。