JPS60169118A - 有磁芯コイル装置の製造方法 - 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】 この発明は所望の形状のコイルを用いこれｌこ磁芯の形
状を適応させることのできる有磁芯コイル装置の製造方
法に関するものである。

従来の有磁芯コイルは、磁芯の形状ｌこ合せたボビンに
コイルを捲きこれに磁芯を入れて組立でる方法か、トロ
イダル磁芯に直接捲線を施す等の方法によって製造され
ていた。

最近、高周波スイッチング電源の生産量の増加に伴ない
、より高周波化より大容量化を自損して急速な進歩をと
げつつあるが、高周波変成器やチョークコイルに用いる
磁芯の特性並びに製造技術も向上し各種形状の磁芯が数
多く生産されている。

しかし、大容量化に対する障害としで、焼結フェライト
コアーの成形、焼結の際にヒビ割れ等を生じる問題があ
り、実用化には限度があった。

したがって、電子回路技術者は一層拡大する市場ニーズ
に対し、磁芯メーカーの生産する磁芯の形状に合せる消
極的な姿勢でコイルの設計を行なっているのが現状で、
電子回路技術に合致した磁芯形状の選択および特性改善
を計ることは困難であった。このように磁芯の形状に合
せてコイルを設計する方法では、磁芯窓面積に占める捲
線断面積の割合は、ボビンや組立時の必要空間ｌことら
れるため６０％が限度であり、したがって漏洩磁束によ
る漏洩インダクタンスの値も大きく、高周波電力変換に
際して大きな電力損失を生じていた。

また当然のことながらコイル装置全体が大型化すること
を免れなかった。

この発明は上記の事情に基づきなされたもので、所望の
形状の空芯コイルを金型内に配置しこれに流動化した磁
性材を注入して加圧成形により磁芯を形成する構成をと
ることにより、コイルの磁芯窓面積に対する占積率を極
限丈で向上し漏洩インダクタンス並びに電力損失を低減
し得るとともに生産工程を短縮し得る有磁芯コイル装置
の製造方法を提供しようとするものである。

以下、図面を参照してこの発明の一実施態様を説明する
。

第１図および第２図において、ｌは空芯コイルであり、
第１の工程において、使用する電子回路に最も適した自
由な設計に基づき絶縁導線を捲回することによって形成
される。

との空芯コイル１を所要形状の磁路形成用空間空芯コイ
ル１の内径部の断面積（ＡＩ）と外周部の断面積（Ａ２
＋Ａｓ　）が等しくなるように形成されることが望韮し
いが、必ずしもこれにこだわるものではなく、例えばＡ
、＋Ａ、）Ａ、であつでも差しつかえがない。また支持
＄４および支持パイプ５としては例えばＦ几Ｐ（エポキ
シ系のガラス状繊維）が用いられる。空芯コイル１は通
常絶縁材、皮膜あるいはテープ等によって蔽われている
。

の熱硬化性接着混合材または二液性自然硬化材を用いる
。

このようにして磁性材７により空芯コイル１を密着包囲
したコイル装置を得ることができる。図中、８は空芯コ
イル１のリード線を示している。

第３図ないし第５図はこの発明の方法によって得られた
コイル装置の一例（チョークコイル）を示している。図
中、９は磁性材７が加圧成形されて形成された磁芯、１
０はコイル１′の周囲に設けられた絶縁材、皮膜才たは
テープよりなる保護材、１１は磁芯９を固定するための
ネジ孔である。

この発明の方法によると、以下列記する効果を挙げるこ
とができる。

１）この発明の最大の特長は、既成の磁芯の形状にわず
られされることなく、使用する電子回路に合せてコイル
を自由に設計できることであり、設計に際しての自由度
を著しく拡大したことである。

２）磁極材７を流動化した状態で注入し加圧成形するも
のであるため、空芯コイル１を形成する際、絶縁導線、
角線、シート状の導体等を形状にこだわることなく自由
に選択して使用することができ、しかも磁芯９はコイル
１の表面に凹凸があってもこれに密着しで形成されるた
め空間に対する導体占積率が従来品の６０チに比して８
０％以上に向上し得る著しい特長がある。

したがって装置全体を小形化し得るばかりでなく漏洩磁
束が減少し電力損失の低減を計ることができる。磁芯９
とコイル１′の密着性がよいので、コイル１′の発熱に
対し磁芯９を通じて高い放熱効果を挙げることができる
。

３）従来、コイル装置における直流磁化による磁芯の飽
和特性はギャップを形成することによって調整されてい
たが、この発明においでは粉末磁性材および接着混合材
を混合することによって磁性材を得ているのでその配合
比率を変化させることにより容易に磁芯９の飽和特性を
調整することができる。従来品の場合に漏洩磁束はギャ
ップ部に集中するがこの発明によって得られたものの場
合には漏洩磁束を低減できるばかりでなくこれを平均化
できる利点がある。

４）加圧成形するものであるため、外形寸法の精度が高
く、従来の焼結フェライトを使用する場合のようなつき
合せ部分の研磨作業が不要となり、さらに取付用のネジ
孔１１等も同時成形できるので著しいコストの低減を計
ることができる。

５）金型の形状が円筒形（実施例の場合）のように単純
化でき、コイルボビンや取付金具等の成形用金型も不要
のため金型製作費が極端に安く、しかも多様な形状のコ
イルｔこ始応できるためこの面からもコストの低減を計
ることができる。

６）この発ＦＪＡＩどよれば、粉末磁性材、接着混合材
絶縁材の確保があり、また製造設備として金型、加圧成
形機（射出成形機）、捲線機、乾燥機があれば、小企業
においてもコイル装置を容易に製造することができ、電
子機器業界に福音をもたらすものということができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
要旨を変更しない範囲において種々変形して実施するこ
とができる。

上記実施例はチョークフィルを製造する場合を示しでい
るが、この発明の方法はこれに限らず広く高周波並びに
低周波のコイル装置を製造する場合に適用でき、例えば
第６図に示すような変成器以上述べたようにこの発明に
よれば、所望の形状の空芯コイルを金型内Ｃζ配置し、
これに流動化した磁性材を注入して加圧成形により磁芯
を形成７−る構成をとることｔこより、コイルの磁芯窓
面積に対する占積率を極限まで向上し漏洩インダクタン
ス並びに電力損失を低減し得るとともに生産工程を短縮
し得る有磁芯コイル装置の製造方法を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施態様を説明するための縦断面
図、第２図は同実施態様の横断面図、第３図はこの実施
態様により製造したコイル装置の一例の縦断面図、第４
図は回倒の横断面図、第５図は同じく外観を示す針視図
、＠６図はこの発明により製造した異なるコイル装置ｊ
ｔ（変成器）の例を示す縦断面図である。 １・・・空芯コイル　２・・・磁路形成用空間３・・・
金型　４・・・支持棒 ５・・・支持パイプ　６・・・注入ロ ア・・・磁性材　８・・・リード線 ９・・・磁芯　１０・・・保膜材 １工・・ネジ孔　２０・・・磁芯 ２１・・・１次捲線　２２・・・２次捲線宅幸士 第２図 第６ ／ １３０ ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）絶縁導体を捲回して空芯コイルを形成する第１の
   工程と、このコイルを所要形状の磁路形成用空間を有す
   る金型内に固定し粉末磁性材および接着混合材を混合し
   た磁性材を注入して加圧成形する第２の工程とを備えた
   ことを特徴とする有磁芯コイル装置の製造方法。 と全特徴とする特許請求の範囲第１項記載の有磁芯コイ
   ル装置製造方法。 （３）　上記粉末磁性材としてフェライト系磁性粉末を
   用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の有磁芯コイル装置の製造方法。 （４）　上記有磁芯コイル装置をチョークコイルとしで
   形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれかに記載された有磁芯コイル装置の製造
   方法。 （５）　上記有磁芯コイル装置を変成器として形成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   いずれかに記載された有磁芯コイル装置の製造方法。 （６）上記有磁芯コイル装置を電動機の固定子または回
   転子として形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第３項のいずれかに記載された有磁芯コイル
   装置の製造方法。