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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spuleneinheit, die eine Spule und einen Ferrit aufweist, der die Spule darauf angeordnet hat.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Verschiedene berührungslose (kontaktlose) Ladesysteme zum Übertragen eines elektrischen Stroms von einem elektrischen Stromübertragungsgerät zu einem elektrischen Stromaufnahmegerät in einer berührungslosen Weise sind bereits üblicherweise vorgeschlagen (siehe
JP 2013 - 154 815 A ,
JP 2013 - 146 154 A ,
JP 2013 - 146 148 ,
JP 2013 - 110 822 A und
JP 2013 - 126 327 A ).
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JP 2014 - 043 114 A zeigt eine Spuleneinheit, die Folgendes aufweist: eine Spule; und einen Ferrit, der eine Spulenbasis in einer Form eines Rahmens aufweist, auf dem die Spule angeordnet ist, und der aus einer Vielzahl von aufgeteilten Ferriten ausgebildet ist, wobei der aufgeteilte Ferrit einen kurzen Seitenabschnitt, einen langen Seitenabschnitt, der in einem Abstand von dem kurzen Seitenabschnitt vorgesehen ist und länger ist als der kurze Seitenabschnitt, einen ersten Seitenabschnitt, der ein Ende des kurzen Seitenabschnitts und ein Ende des langen Seitenabschnitts miteinander verbindet, und einen zweiten Seitenabschnitt aufweist, der das andere Ende des kurzen Seitenabschnitts und das andere Ende des langen Seitenabschnitts miteinander verbindet und der länger ist als der erste Seitenabschnitt.
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JP 2008 - 120 239 A beschreibt eine weitere Spuleneinheit, die eine Spule und einen E-förmigen Kern aufweist. Der E-förmige Kern ist in einer rechtwinkligen Form aus Sicht von oben ausgebildet und weist Vorsprungsabschnitte auf, die in zwei jeweiligen Seitenabschnitten und einem zentralen Vorsprungsabschnitt ausgebildet sind, der in einem zentralen Abschnitt ausgebildet ist.
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Dieser E-förmige Kern ist durch Stapeln von einer Vielzahl von Blockkernen ausgebildet, und die Blockkerne sind in Kontakt miteinander angeordnet. Die Spule ist an dem zentralen Vorsprungsabschnitt des E-förmigen Kerns angebracht.
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In der Spuleneinheit, die in
JP 2008 - 120 239 A beschrieben ist, sind jedoch die Blockkerne angeordnet, ohne dass ein Raum zwischen ihnen gelassen wird. Daher ist eine notwendige Ferritmenge (Material) groß und sind die Herstellungskosten hoch.
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Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben über eine Reduktion der erforderlichen Ferritmenge nachgedacht, indem ein Ferrit aus einer Vielzahl von aufgeteilten Ferriten (Teilferriten) ausgebildet wird und die Ferrite in einem Abstand voneinander (zueinander) angeordnet werden.
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Ein besonders betrachteter Ferrit weist eine Spulenbasis in einer Form eines Rahmens, auf dem eine Spule angeordnet ist, und einen zentralen Ferrit auf, der in Kontakt mit einem Innenumfangsabschnitt der Spulenbasis angeordnet ist und durch die Spule umgeben ist.
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Die Erfinder haben die Spulenbasis durch Anordnen von aufgeteilten Ferriten (Teilferriten) in einer Quadratform in einem Abstand voneinander in einer Form eines Rahmens ausgebildet und haben den zentralen Ferrit durch Anordnen von aufgeteilten Ferriten (Teilferriten) in einer Quadratform in einem Abstand voneinander ausgebildet.
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Ein aufgeteilter Ferrit (Teilferriten), der an einem Eckabschnitt des zentralen Ferrits angeordnet ist, und ein aufgeteilter Ferrit (Teilferriten), der an einem Eckabschnitt der Spulenbasis angeordnet ist, sind miteinander in Punktkontakt, und eine Kontaktfläche ist klein (gering). Daher wurde herausgefunden, dass die magnetische Sättigung in einem Abschnitt des Kontakts zwischen den aufgeteilten Ferriten auftreten kann, wenn ein Strom durch die Spule fließt oder wenn ein externer magnetischer Fluss die Spule schneidet.
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Dann haben die Erfinder eine Spulenbasis durch radiales Aufteilen der Spulenbasis von der Mitte der Spulenbasis und durch Anordnen in einer Form eines Rahmens von acht aufgeteilten Ferriten (Teilferriten) in einer Form eines rechtwinkligen Trapezes ausgebildet. Insbesondere wurden die aufgeteilten Ferrite derart angeordnet, dass ein kurzer Seitenabschnitt jedes aufgeteilten Ferrits um einen Innenumfang der Spulenbasis angeordnet ist und ein Außenumfang jedes aufgeteilten Ferrits um einen Außenumfang der Spulenbasis angeordnet ist. Somit ist, wenn ein zentraler Ferrit an der Spulenbasis angeordnet ist, jeder aufgeteilte Ferrit mit dem zentralen Ferrit an dem kurzen Seitenabschnitt des rechtwinkligen Trapezes in Kontakt und kann eine Kontaktfläche zwischen jedem aufgeteilten Ferrit und dem zentralen Ferrit sichergestellt werden.
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Bei Anwendung an einer Spuleneinheit ohne einen zentralen Ferrit können auch aufgeteilte Ferrite (Teilferrite), die eine Spulenbasis ausbilden, identische Formen haben.
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Die vorstehende Spulenbasis hat jedoch einen Nachteil, dass eine großformatige Spulenbasis (Spulenbasis mit großer Baugröße) nicht ausgebildet werden kann.
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Im Allgemeinen wird ein aufgeteilter Ferrit (Teilferrit) durch Formen eines Pulverrohmaterials zum Ausbilden eines Ferrits in einer Formmatrize und durch Trennen eines geformten Produkts ausgebildet. Beim Herstellen eines großen aufgeteilten Ferrits sollte ein großes geformtes Produkt beim Brennen gebrannt werden. Beim Brennen tritt gerne eine ungleichmäßige Temperaturverteilung auf und können eine Bruchstelle oder ein Riss erzeugt werden. Daher ist es derzeit schwierig, einen großen aufgeteilten Ferrit herzustellen.
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Daher wurde herausgefunden, dass die Spulenbasis, die durch die Erfinder betrachtet worden ist, ein derartiges Problem aufweist, dass nur eine kleinformatige Spulenbasis (Spulenbasis mit kleiner Baugröße) ausgebildet werden kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spuleneinheit bereitzustellen, die eine Spulenbasis aufweist, die auch bei einer großformatigen Spulenbasis angewandt werden kann und die eine Kontaktfläche mit einem zentralen Ferrit sicherstellen kann, selbst wenn der zentrale Ferrit an einer oberen Fläche der Spulenbasis angeordnet ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Spuleneinheit mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist in dem abhängigen Anspruch 2 gezeigt.
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Erfindungsgemäß weist eine Spuleneinheit eine Spule und einen Ferrit auf, der eine Spule und einen Ferrit, der eine Spulenbasis in einer Form eines Rahmens aufweist, auf dem die Spule angeordnet ist, und der aus einer Vielzahl von aufgeteilten Ferriten (Teilferriten) ausgebildet ist. Die Spulenbasis weist eine Vielzahl von Eckabschnitten auf. Die Spulenbasis beinhaltet eine Vielzahl von Eckteilen, die den Eckabschnitt ausbilden und in einem Abstand voneinander vorgesehen sind, und weist Seitenteile auf, die zwischen den Eckteilen vorgesehen sind. Der aufgeteilte Ferrit (Teilferrit) beinhaltet einen kurzen Seitenabschnitt, einen langen Seitenabschnitt, der in einem Abstand von dem kurzen Seitenabschnitt vorgesehen ist und länger ist als der kurze Seitenabschnitt, einen ersten Seitenabschnitt, der ein Ende des kurzen Seitenabschnitts und ein Ende des langen Seitenabschnitts miteinander verbindet, und einen zweiten Seitenabschnitt aufweist, der das andere Ende des kurzen Seitenabschnitts und das andere Ende des langen Seitenabschnitts miteinander verbindet und der länger ist als der erste Seitenabschnitt. Die Vielzahl von aufgeteilten Ferriten (Teilferriten) weist einen ersten aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) und einen zweiten aufgeteilten Ferrit (Teilferrit), die den Eckteil ausbilden, und einen dritten aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) und einen vierten aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) auf, die den Seitenteil ausbilden. Der erste aufgeteilte Ferrit und der zweite aufgeteilte Ferrit sind derart angeordnet, dass die zweiten Seitenabschnitte zueinander gegenüberliegend sind, eine Innenumfangsseite des Eckteils aus einem kurzen Seitenabschnitt des ersten aufgeteilten Ferrits und einem kurzen Seitenabschnitt des zweiten aufgeteilten Ferrits ausgebildet ist, und eine Außenumfangsseite des Eckteils aus einem langen Seitenabschnitt des ersten aufgeteilten Ferrits und einem langen Seitenabschnitt des zweiten aufgeteilten Ferrits ausgebildet ist. Der dritte aufgeteilte Ferrit und der vierte aufgeteilte Ferrit sind derart angeordnet, dass die zweiten Seitenabschnitte zueinander gegenüberliegend sind, eine Innenumfangsseite des Seitenteils aus einem kurzen Seitenabschnitt des dritten aufgeteilten Ferrits und einem langen Seitenabschnitt des vierten aufgeteilten Ferrits ausgebildet ist, und eine Außenumfangsseite des Seitenteils aus einem langen Seitenabschnitt des dritten aufgeteilten Ferrits und einem kurzen Seitenabschnitt des vierten aufgeteilten Ferrits ausgebildet ist.
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Die Spuleneinheit kann eine Reduktion der Herstellungskosten erreichen, da die Spulenbasis aus identischen aufgeteilten Ferriten (Teilferriten) ausgebildet werden kann.
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Der Eckteil und der Seitenteil der Spulenbasis sind durch Kombinieren (Zusammensetzen) von aufgeteilten Ferriten (Teilferriten) ausgebildet und eine Größe jedes aufgeteilten Ferrits kann unterdrückt werden (klein sein).
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Der kurze Seitenabschnitt oder der lange Seitenabschnitt jedes aufgeteilten Ferrits ist an einem Innenumfangsabschnitt der Spulenbasis angeordnet. Daher ist, selbst wenn der zentrale Ferrit in Kontakt mit dem Innenumfangsabschnitt der Spulenbasis angeordnet ist, der kurze Seitenabschnitt oder der lange Seitenabschnitt jedes aufgeteilten Ferrits mit dem zentralen Ferrit in Kontakt und kann eine Kontaktfläche zwischen jedem aufgeteilten Ferrit und dem zentralen Ferrit sichergestellt werden. Somit kann ein Auftreten einer magnetischen Sättigung verhindert werden.
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Der Ferrit weist einen zentralen Ferrit auf, der in Kontakt mit einem Innenumfangsabschnitt der Spulenbasis angeordnet ist und durch die Spule umgeben ist. Der zentrale Ferrit weist eine Vielzahl von Eckabschnitten auf. Der zentrale Ferrit weist eine Vielzahl von zentralen Eckteilen auf, die den Eckabschnitt des zentralen Ferrits ausbilden und in einer Form eines Rahmens angeordnet sind. Die Vielzahl von aufgeteilten Ferriten weist einen fünften aufgeteilten Ferrit und einen sechsten aufgeteilten Ferrit auf, die den zentralen Eckteil ausbilden. Der fünfte aufgeteilte Ferrit und der sechste aufgeteilte Ferrit sind derart angeordnet, dass die zweiten Seitenabschnitte zueinander gegenüberliegend sind. Eine Innenumfangsseite des zentralen Eckteils ist aus einem kurzen Seitenabschnitt des fünften aufgeteilten Ferrits und einem kurzen Seitenteil des sechsten aufgeteilten Ferrits ausgebildet. Eine Außenumfangsseite des zentralen Eckteils ist aus einem langen Seitenabschnitt des fünften aufgeteilten Ferrits und einem langen Seitenabschnitt des sechsten aufgeteilten Ferrits ausgebildet.
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Gemäß der Spuleneinheit kann der zentrale Ferrit auch aus einem aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) ausgebildet sein, dessen Form identisch zu dem aufgeteilten Ferrit ist, der die Spulenbasis ausbildet.
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Die vorstehenden und weiteren Merkmale, Wirkungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Berücksichtigung der beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Schaubild, das ein berührungsloses (kontaktloses) Ladesystem 1 systematisch zeigt.
- 2 ist ein Schaltungsschaubild, das das berührungslose Ladesystem 1 systematisch zeigt.
- 3 ist eine Explosionsperspektivansicht, die ein elektrisches Stromübertragungsgerät 3 zeigt.
- 4 ist eine Draufsicht, die einen Ferrit 30 zeigt.
- 5 ist eine Draufsicht, die eine Spulenbasis 31 zeigt.
- 6 ist eine Draufsicht, die einen aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) 35 zeigt.
- 7 ist eine Draufsicht, die einen Eckteil 41 zeigt.
- 8 ist eine Draufsicht, die einen Seitenteil 42 zeigt.
- 9 ist eine Draufsicht, die einen zentralen Ferrit 32 zeigt.
- 10 ist eine Draufsicht, die einen zentralen Eckteil 46 zeigt.
- 11 ist eine Draufsicht, die einen Teil des Ferrits 30 zeigt.
- 12 ist eine Draufsicht, die eine Spulenbasis 31A gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt.
- 13 ist eine Explosionsperspektivansicht, die ein elektrisches Stromaufnahmegerät 5 zeigt.
- 14 ist eine Draufsicht, die einen Ferrit 70 zweidimensional aus Sicht von unterhalb des elektrischen Stromaufnahmegeräts 5 zeigt.
- 15 ist eine Draufsicht, die eine Modifikation des Ferrits 30 zeigt.
- 16 ist eine Draufsicht, die eine Modifikation des aufgeteilten Ferrits 35 zeigt.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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1 ist ein Schaubild, das ein berührungsloses (kontaktloses) Ladesystem 1 schematisch zeigt, und 2 ist ein Schaltungsschaubild, das das berührungslose Ladesystem 1 schematisch zeigt. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, weist das kontaktlose Ladesystem eine elektrische Stromaufnahmeeinheit 4, die in einem Fahrzeug 2 montiert ist, und ein elektrisches Stromübertragungsgerät 3 auf, das einen elektrischen Strom zu der elektrischen Stromaufnahmeeinheit 4 in einer kontaktlosen (berührungslosen) Weise überträgt.
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Die elektrische Stromaufnahmeeinheit 4 weist ein elektrisches Stromaufnahmegerät 5, der einen elektrischen Strom, der von dem elektrischen Stromübertragungsgerät 3 übertragen wird, aufnimmt (erhält, empfängt), einen Gleichrichter 6, der einen AC-Strom (Wechselstrom), der durch das elektrische Stromaufnahmegerät 5 aufgenommen wird, in einen DC-Strom (Gleichstrom) umwandelt und eine Spannung regelt, und eine Batterie 7 auf, die den Gleichstrom speichert, der von dem Gleichrichter 6 zugeführt wird.
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Der elektrische Strom, der in der Batterie 7 gespeichert wird, wird zu einem nicht gezeigten Antriebsmotor zugeführt, der Räder antreibt.
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Das elektrische Stromaufnahmegerät 5 weist eine elektrische Stromaufnahmespule 8 und einen Kondensator 9 auf, der mit dem Gleichrichter 6 verbunden ist, die eine serielle LC-Resonanzschaltung ausbilden.
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Dass elektrische Stromübertragungsgerät 3 weist einen Frequenzwandler 11, der mit einer Stromzufuhr 10 verbunden ist, und eine elektrische Stromübertragungsspule 12 und einen Kondensator 13 auf, der mit dem Frequenzwandler 11 verbunden ist.
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Der Frequenzwandler 11 stellt eine Frequenz des Wechselstroms ein, der von der Stromquelle 10 zum Zuführen zu der elektrischen Stromübertragungsspule 12 und dem Kondensator 13 zugeführt wird, und regelt eine Spannung, die zu der elektrischen Stromübertragungsspule 12 und dem Kondensator 13 zuzuführen ist. Die elektrische Stromübertragungsspule 12 und der Kondensator 13 bilden eine serielle LC-Resonanzschaltung aus.
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Eine Resonanzfrequenz der Resonanzschaltung, die durch die elektrische Stromübertragungsspule 12 und den Kondensator 13 ausgebildet ist, und eine Resonanzfrequenz der Resonanzschaltung, die durch die elektrische Stromaufnahmespule 8 und den Kondensator 9 ausgebildet ist, sind gestaltet, um miteinander übereinzustimmen oder miteinander im Wesentlichen übereinzustimmen.
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Die Resonanzschaltung, die durch die elektrische Stromübertragungsspule 12 und den Kondensator 13 ausgebildet ist, und die Resonanzschaltung, die durch die elektrische Stromaufnahmespule 8 und den Kondensator 9 ausgebildet ist, haben jeweils einen Q-Wert, der nicht kleiner ist als 100.
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3 ist eine Explosionsperspektivansicht, die das elektrische Stromübertragungsgerät 3 zeigt. Wie in 3 gezeigt ist, weist das elektrische Stromübertragungsgerät 3 eine Spuleneinheit 15 und ein Gehäuse 16 auf, das die Spuleneinheit 15 aufnimmt (beinhaltet).
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Das Gehäuse 16 weist einen Gehäusehauptkörper 20, der mit einer Öffnung vorgesehen ist, die nach oben hin offen ist, und einen Harzdeckel 21 auf, der angeordnet ist, um die Öffnung des Gehäusehauptkörpers 20 zu schließen.
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Der Gehäusehauptkörper 20 weist eine Basisplatte 22, einen Umfangswandabschnitt 23, der um einen Außenumfangsabschnitt der Basisplatte 22 herum vorgesehen ist, und einen Aufnahmeabschnitt 24 auf, der in einem zentralen Abschnitt der Basisplatte 22 vorgesehen ist und den Frequenzwandler 11 und den Kondensator 13 aufnimmt. Die Spuleneinheit 15 weist einen Ferrit 30 und die elektrische Stromübertragungsspule 12 auf.
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4 ist eine Draufsicht, die den Ferrit 30 zeigt. Wie in 4 gezeigt ist, weist der Ferrit 30 eine Spulenbasis 31 in einer Form eines Rahmens, der die elektrische Stromübertragungsspule 12 aufweist, die auf einer oberen Fläche angeordnet ist, und einen zentralen Ferrit 32 auf, der auf der oberen Fläche der Spulenbasis 31 angeordnet ist, wobei der Ferrit 30 aus einer Vielzahl von aufgeteilten Ferriten (Teilferriten) 35 ausgebildet ist.
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Die Spulenbasis 31 ist in einer Form eines Rahmens ausgebildet, und eine Öffnung 36 ist in einem zentralen (mittigen) Abschnitt der Spulenbasis 31 vorgesehen. Der zentrale Ferrit 32 ist auf der oberen Fläche der Spulenbasis 31 angeordnet, um mit einem Innenumfangsabschnitt der Spulenbasis 31 in Kontakt zu sein. Wie in 3 gezeigt ist, ist die elektrische Stromübertragungsspule 12 an der oberen Fläche der Spulenbasis 12 angeordnet und ist der zentrale Ferrit 32 durch die elektrische Stromübertragungsspule 12 umgeben.
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5 ist eine Draufsicht, die die Spulenbasis 31 zeigt. Die Spulenbasis 31 weist eine Vielzahl von Eckabschnitten 400 auf und ist in einer polygonalen Form ausgebildet.
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Die Spulenbasis 31 weist eine Vielzahl von Eckteilen 41, die den Eckabschnitt 40 ausbilden, und eine Vielzahl von Seitenteilen 42 auf, die zwischen den Eckteilen 41 angeordnet ist. Der Eckteil 41 und der Seitenteil 42 sind durch Kombinieren (Zusammensetzen) der aufgeteilten Ferrite 35 ausgebildet.
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6 ist eine Draufsicht, die den aufgeteilten Ferrit 35 zeigt. Wie in 6 gezeigt ist, ist der aufgeteilte Ferrit (Teilferrit) 35 in einer Trapezform ausgebildet.
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Der aufgeteilte Ferrit 35 weist eine kurze Seite 50, eine lange Seite 51, die in einem Abstand zu der kurzen Seite 50 angeordnet ist, eine Verbindungsseite 52 (einen ersten Seitenabschnitt), die (der) ein Ende der kurzen Seite 50 und ein Ende der langen Seite 51 miteinander verbindet, und eine schräge Seite 53 auf, die das andere Ende der kurzen Seite 50 und das andere Ende der langen Seite 51 miteinander verbindet. Die schräge Seite 53 ist länger als die Verbindungsseite 52.
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Obwohl der aufgeteilte Ferrit 35 in einer Form eines rechtwinkligen Trapezes in dem Beispiel ausgebildet ist, das in 6 gezeigt ist, ist es nicht erforderlich, dass er in der Form des rechtwinkligen Trapezes ausgebildet ist, und ist es nicht erforderlich, dass die Verbindungsseite 52 in einem rechten Winkel mit der kurzen Seite 50 und der langen Seite 51 verbunden ist.
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7 ist eine Draufsicht, die den Eckteil 41 zeigt. Wie in 7 gezeigt ist, weist der Eckteil 41 einen aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) 35A und einen aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) 35B auf und ist derart angeordnet, dass eine schräge Seite 53A des aufgeteilten Ferrits 35A und eine schräge Seite 53B des aufgeteilten Ferrits 35B zueinander gegenüberliegend sind.
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Eine Innenumfangsseite des Eckteils 51 ist durch eine kurze Seite 50A des aufgeteilten Ferrits 35A und eine kurze Seite 50B des aufgeteilten Ferrits 35B ausgebildet.
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Eine Außenumfangsseite des Eckteils 41 ist durch eine lange Seite 51A des aufgeteilten Ferrits 35A und eine lange Seite 51B des aufgeteilten Ferrits 35B ausgebildet.
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Ein Spalt (Zwischenraum) ist zwischen der schrägen Seite 53A des aufgeteilten Ferrits 35A und der schrägen Seite 53B des aufgeteilten Ferrits 35B vorgesehen. Der Zwischenraum ist nicht wesentlich und der aufgeteilte Ferrit 35A und der aufgeteilte Ferrit 35B können miteinander in Kontakt sein.
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8 ist eine Draufsicht, die den Seitenteil 42 zeigt. Wie in 8 gezeigt ist, weist der Seitenteil 42 einen aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) 35C und einen aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) 35B auf. Der aufgeteilte Ferrit 35C und der aufgeteilte Ferrit 35D sind derart angeordnet, dass eine schräge Seite 53C und eine schräge Seite 53D zueinander gegenüberliegend sind.
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Eine lange Seite 51C des aufgeteilten Ferrits 35C und eine kurze Seite 50D des aufgeteilten Ferrits 35D bilden eine Innenumfangsseite des Seitenteils 42 aus. Eine kurze Seite 50C des aufgeteilten Ferrits 35C und eine lange Seite 51D des aufgeteilten Ferrits 35D bilden eine Außenumfangsseite des Seitenteils 42 aus.
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Die Spulenbasis 31 ist durch Anordnen der Seitenteile 42 zwischen den Eckteilen 41 ausgebildet, wie in 5 gezeigt ist.
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9 ist eine Draufsicht, die den zentralen Ferrit 32 zeigt. Wie in 9 gezeigt ist, weist der zentrale Ferrit 32 eine Vielzahl von Eckabschnitten 45 auf. Der zentrale Ferrit 32 weist eine Vielzahl von zentralen Eckteilen 46 auf, die den Eckabschnitt 45 ausbilden, und ist durch Anordnen der zentralen Eckteile 46 in einer Form eines Rahmens ausgebildet.
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10 ist eine Draufsicht, die den zentralen Eckteil 46 zeigt. Wie in 10 gezeigt ist, weist der zentrale Eckteil 46 einen aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) 35E und einen aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) 35F auf.
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Der aufgeteilte Ferrit 35E und der aufgeteilte Ferrit 35F sind derart angeordnet, dass eine schräge Seite 53E und eine schräge Seite 53F zueinander gegenüberliegend sind.
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Eine Innenumfangsseite des zentralen Eckteils 46 ist durch kurze Seiten 50E und 50F der jeweiligen aufgeteilten Ferrite 35E und 35F ausgebildet. Eine Außenumfangsseite des zentralen Eckteils 46 ist durch lange Seiten 51E und 51F ausgebildet.
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Eine Endseite des zentralen Eckteils 46 ist durch eine Verbindungsseite 52E oder eine Verbindungsseite 52F ausgebildet.
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Der zentrale Ferrit 32 ist durch Anordnen der somit ausgebildeten zentralen Eckteile 46 in einer Form eines Rahmens ausgebildet. Insbesondere ist der zentrale Ferrit derart angeordnet, dass Endseitenabschnitte der zentralen Eckteile 46 zueinander gegenüberliegend sind.
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11 ist eine Draufsicht, die einen Teil des Ferrits 30 zeigt. Wie in 11 gezeigt ist, sind die zentralen Eckteile 46 an der Innenumfangsseite des Eckteils 41 und des Seitenteils 42 angeordnet.
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In 11 ist ein zentrales Eckteil 46B, der einen aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) 35G und einen aufgeteilten (Teilferrit) Ferrit 35H aufweist, benachbart zu einem zentralen Eckteil 46A angeordnet, der den aufgeteilten Ferrit 35E und den aufgeteilten Ferrit 35F aufweist.
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Ein Eckteil 41A, der die aufgeteilten Ferrite 35A und 35B aufweist, der Seitenteil 42, der die aufgeteilten Ferrite 35C und 35D aufweist, und ein Eckteil 41B, der aufgeteilte Ferrite (Teilferrite) 351 und 35J aufweist, sind angeordnet.
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Ein Teil der kurzen Seite 50A des aufgeteilten Ferrits 35A ist durch einen Spalt (Zwischenraum) zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35E und dem aufgeteilten Ferrit 35F freiliegend.
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Eine Breite des Zwischenraums zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35E und dem aufgeteilten Ferrit 35F ist viel kürzer als eine Länge der kurzen Seite 50, und eine Länge des Abschnitts der kurzen Seite 50A, der durch den Zwischenraum freiliegend ist, ist kürzer als die Breite des Zwischenraums. Daher ist der größte Teil der kurzen Seite 50A an einer unteren Fläche des aufgeteilten Ferrits 35E angeordnet.
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Somit sind der größte Teil der kurzen Seite 50A und ein Abschnitt, der in dessen Umgebung (Nähe) angeordnet ist, mit dem aufgeteilten Ferrit 35E in Kontakt und ist eine Kontaktfläche zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35A und dem aufgeteilten Ferrit 35E sichergestellt. Somit kann ein Auftreten einer magnetischen Sättigung in einem Kontaktabschnitt zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35A und dem aufgeteilten Ferrit 35E zu der Zeit, wann ein magnetischer Fluss um die elektrische Stromübertragungsspule 12 herum ausgebildet ist und der magnetische Fluss durch die Spulenbasis 31 während der elektrischen Stromübertragung fließt, verhindert werden.
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Der größte Teil der kurzen Seite 50B und ein Abschnitt, der in dessen Umgebung (Nähe) angeordnet ist, sind mit einer unteren Fläche des aufgeteilten Ferrits 35F in Kontakt. Somit ist eine Kontaktfläche zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35B und dem aufgeteilten Ferrit 35F sichergestellt und kann ein Auftreten der magnetischen Sättigung in dem Kontaktabschnitt zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35B und dem aufgeteilten Ferrit 35F während der elektrischen Stromübertragung verhindert werden.
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Ein Teil der langen Seite 51C des aufgeteilten Ferrits 35C ist durch einen Spalt (Zwischenraum) zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35F und dem aufgeteilten Ferrit 35G freiliegend. Eine Breite des Zwischenraums zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35F und dem aufgeteilten Ferrit 35G ist viel kürzer als die lange Seite 51C. Daher ist der größte Teil der langen Seite 51C mit einer unteren Fläche des aufgeteilten Ferrits 35F oder des aufgeteilten Ferrits 35G in Kontakt. Daher ist eine Kontaktfläche zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35C und dem zentralen Ferrit 32 groß und wird ein Auftreten einer magnetischen Sättigung in dem Kontaktabschnitt des aufgeteilten Ferrits 35C verhindert.
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In dem aufgeteilten Ferrit 35D ist die gesamte kurze Seite 50D mit der unteren Fläche des aufgeteilten Ferrits 35G in Kontakt. Daher ist eine Kontaktfläche zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35D und dem aufgeteilten Ferrit 35G groß und wird ein Auftreten einer magnetischen Sättigung in dem Kontaktabschnitt des aufgeteilten Ferrits 35D verhindert.
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Somit ist eine Kontaktfläche mit dem zentralen Ferrit 32 in jedem Eckteil 41 und jedem Seitenteil 42 sichergestellt und wird ein Auftreten der magnetischen Sättigung in dem Eckteil 41 und dem Seitenteil 42 während der Übertragung des elektrischen Stroms verhindert. Da die Spulenbasis 31 mit einer Vielzahl von Eckteilen 41 und Seitenteilen 42, die entsprechend angeordnet sind, ausgebildet ist, wird ein Auftreten der magnetischen Sättigung in der Spulenbasis 31 verhindert.
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In dem aufgeteilten Ferrit 35F ist der größte Teil der langen Seite 51F mit einer oberen Fläche des aufgeteilten Ferrits 35B oder des aufgeteilten Ferrits 35C in Kontakt. Nur ein Abschnitt der langen Seite 51F, der in einem Spalt (Zwischenraum) zwischen den aufgeteilten Ferriten 35B und 35C angeordnet ist, ist mit der Spulenbasis 31 nicht in Kontakt. Da ein Abstand zwischen den aufgeteilten Ferriten 35B und 35C viel kürzer ist als die lange Seite 51F, ist der größte Teil der langen Seite 51F mit dem aufgeteilten Ferrit 35B oder dem aufgeteilten Ferrit 35C in Kontakt. Daher ist eine Kontaktfläche zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35F und der Spulenbasis 31 groß und wird die magnetische Sättigung des aufgeteilten Ferrits 35F während der Übertragung des elektrischen Stroms verhindert.
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Die lange Seite 51G des aufgeteilten Ferrits 35G ist durch einen Spalt (Zwischenraum) zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35C und dem aufgeteilten Ferrit 35D und durch einen Spalt (Zwischenraum) zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35D und dem aufgeteilten Ferrit 351 freiliegend. Eine Gesamtsumme eines Abstands zwischen den aufgeteilten Ferriten 35C und 35D und eines Abstands zwischen den aufgeteilten Ferriten 35D und 351 ist viel kürzer als die lange Seite 51G. Daher ist eine Kontaktfläche zwischen dem aufgeteilten Ferrit 35G und der Spulenbasis 31 groß und wird ein Auftreten der magnetischen Sättigung in dem aufgeteilten Ferrit 35G während der Übertragung des elektrischen Stroms verhindert.
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Daher wird ein Auftreten der magnetischen Sättigung während der Übertragung des elektrischen Stroms auch in jedem aufgeteilten Ferrit 35 verhindert, der den zentralen Ferrit 32 ausbildet.
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Wie in 5 gezeigt ist, ist die Spulenbasis 31 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Anordnen der Eckteile 41 in einem Abstand zueinander und durch Anordnen der Seitenteile 42 zwischen den Eckteilen 41 ausgebildet.
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12 ist eine Draufsicht, die eine Spulenbasis 31A gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt. Die Spulenbasis 31A, die in 12 gezeigt ist, ist aus vier Eckteilen 90 ausgebildet. Der Eckteil 90 weist einen aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) 35L und einen aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) 35K auf, und der aufgeteilte Ferrit 35L und der aufgeteilte Ferrit 35K sind derart angeordnet, dass schräge Seiten 53L und 53K zueinander gegenüberliegend sind.
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Eine lange Seite 51L des aufgeteilten Ferrits 35L und eine lange Seite 51K des aufgeteilten Ferrits 35K bildet eine Außenumfangsseite des Eckteils 90 aus.
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Die Spulenbasis 31A ist durch Anordnen der derart konstruierten Eckteile 90 in einer Form eines Rahmens ausgebildet, und eine Länge einer Seite an einem Außenumfang der Spulenbasis 31A wird als eine Gesamtsumme einer Länge und zwei langen Seiten 51 der aufgeteilten Ferrite 35 und einer Breite eines Spalts (Zwischenraums) zwischen den Eckteilen 90 berechnet.
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Eine Länge der einen Seite an einem Außenumfang der Spulenbasis 31, die in 4 gezeigt ist, wird als eine Gesamtsumme einer Länge der drei langen Seiten 51 der aufgeteilten Ferrite 35, einer Länge der kurzen Seite 50 und der Breiten der zwei Zwischenräume berechnet. Daher ist die Spulenbasis 31 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel größer als die Spulenbasis 31A.
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Wenn eine Länge der einen Seite der Spulenbasis 31A, die in 12 gezeigt ist, gleich wie eine Länge der einen Seite der Spulenbasis 31 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sein soll, sollte (muss) eine Größe (Baugröße) der aufgeteilten Ferrite 35L und 35K, die in 12 gezeigt sind, erhöht werden.
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Wenn ein Versuch zum Ausbilden eines derartig großen aufgeteilten Ferrits (Teilferrits) gemacht wird, ist es wahrscheinlich, dass eine Bruchstelle oder ein Riss in einem aufgeteilten Ferrit (Teilferrit) in einem Herstellungsprozess auftritt, und ist die Herstellung tatsächlich sehr schwierig.
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Wie in 4 gezeigt ist, sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Seitenteile 42 zwischen den Eckteilen 41 so angeordnet, dass eine Größe (Baugröße) jedes aufgeteilten Ferrits 35 kleiner gemacht (verkleinert) werden kann, während eine Größe (Baugröße) der Spulenbasis 31 sichergestellt ist.
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Die Spulenbasis 31 ist aus den aufgeteilten Ferriten 35 ausgebildet, deren Form identisch ist, und infolgedessen können die Herstellungskosten verglichen zu der Ausbildung der Spulenbasis aus einer Vielzahl von Arten von aufgeteilten Ferriten reduziert werden.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist der zentrale Ferrit 32 ferner aus einem aufgeteilten Ferrit ausgebildet, dessen Form identisch ist zu dem aufgeteilten Ferrit 35, der die Spulenbasis 31 ausbildet. Daher können die Herstellungskosten auch für den Ferrit 30 als Ganzes reduziert sein.
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13 ist eine Explosionsperspektivansicht, die das elektrische Stromaufnahmegerät 5 zeigt. Wie in 13 gezeigt ist, weist das elektrische Stromaufnahmegerät 5 eine Spuleneinheit 55 und ein Gehäuse 56 auf, das die Spuleneinheit 55 aufnimmt (unterbringt).
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Das Gehäuse 56 weist einen Gehäusehauptkörper 60, der nach unten hin offen ist, und einen Harzdeckel 61 auf, der vorgesehen ist, um die Öffnung des Gehäusehauptkörpers 60 zu schließen.
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Der Gehäusehauptkörper 60 weist eine Basisplatte 62, einen Umfangswandabschnitt 63, der um einen Außenumfangsabschnitt der Basisplatte 62 herum ausgebildet ist, und einen Aufnahmeabschnitt 64 auf, der an einer unteren Fläche des Umfangswandabschnitts 63 vorgesehen ist und den Gleichrichter 6 und den Kondensator 9 aufnimmt. Die Spuleneinheit 55 weist einen Ferrit 70 und die elektrische Stromaufnahmespule 8 auf, die an einer unteren Fläche des Ferrits 70 angeordnet ist.
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14 ist eine Draufsicht, die den Ferrit 70 zweidimensional aus Sicht von der Unterseite des elektrischen Stromaufnahmegeräts 5 zeigt.
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Wie in 14 gezeigt ist, weist der Ferrit 70 eine Spulenbasis 71, die die elektrische Stromaufnahmespule 8 hat, die an ihrer unteren Fläche angeordnet ist, und einen zentralen Ferrit 72 auf, der an der unteren Fläche der Spulenbasis 71 angeordnet ist, und ist der Ferrit 70 aus einer Vielzahl der aufgeteilten Ferrite 35 ausgebildet.
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Die Spulenbasis 71 ist in einer Form eines Rahmens ausgebildet und eine Öffnung 76 ist in einem zentralen Abschnitt der Spulenbasis 71 vorgesehen. Der zentrale Ferrit 72 ist an der unteren Fläche der Spulenbasis 71 angeordnet, um mit einem Innenumfangsabschnitt der Spulenbasis 71 in Kontakt zu sein. Wie in 13 gezeigt ist, ist die elektrische Stromaufnahmespule 8 an der unteren Fläche der Spulenbasis 71 angeordnet und ist die elektrische Stromaufnahmespule 8 angeordnet, um den zentralen Ferrit 72 zu umgeben. Der Ferrit 70 ist ähnlich wie der Ferrit 30 ausgebildet, der in 4 gezeigt ist.
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Die Spulenbasis 71 weist eine Vielzahl von Eckabschnitten 80 auf, und die Spulenbasis 71 weist Eckteile 81, die einen Eckabschnitt 80 ausbilden, und Seitenteile 82 auf, die zwischen den Eckteilen 81 angeordnet sind.
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Der Eckteil 81 ist ähnlich wie der Eckteil 41 ausgebildet, wie in 7 gezeigt ist. Der Seitenteil 82 ist ähnlich wie der Seitenteil 42 ausgebildet, wie in 8 gezeigt ist.
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Der zentrale Ferrit 72 weist eine Vielzahl von Eckabschnitten 85 auf. Der zentrale Ferrit 72 ist aus einer Vielzahl von zentralen Eckteilen 86 ausgebildet, die den Eckabschnitt 85 ausbilden, und ist in einer Form eines Rahmens angeordnet. Der zentrale Eckteil 86 ist auch ähnlich wie der zentrale Eckteil 46 ausgebildet, wie in 10 gezeigt ist.
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Somit sind die Spulenbasis 71 und der Ferrit 70, die in dem elektrischen Stromaufnahmegerät 5 vorgesehen sind, ähnlich wie die Spulenbasis 31 bzw. der Ferrit 30 konstruiert, die in dem elektrischen Stromübertragungsgerät 3 vorgesehen sind. Daher können dieselbe Funktion und Wirkung wie in der Spulenbasis 31 und dem Ferrit 30 erhalten werden.
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Obwohl ein Beispiel, das den aufgeteilten Ferrit 35 in einer Form eines rechtwinkligen Trapezes aufweist, in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist die Form des aufgeteilten Ferrits 35 nicht darauf begrenzt.
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15 ist eine Draufsicht, die eine Modifikation des Ferrits 30 zeigt, und 16 ist eine Draufsicht, die eine Modifikation des aufgeteilten Ferrits 35 zeigt.
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In dem Beispiel, das in 16 gezeigt ist, weist der aufgeteilte Ferrit 35 die kurze Seite 50, die lange Seite 51, die in einer Position entfernt von der kurzen Seite 50 vorgesehen ist, die Verbindungsseite 52, die eine Seite der kurzen Seite 50 und eine Seite der langen Seite 50 miteinander verbindet, und eine schräge Seite 53 auf, die das andere Ende der kurzen Seite 50 und das andere Ende der langen Seite 51 miteinander verbindet. Die schräge Seite 53 ist derart konstruiert, dass sie länger ist als die Verbindungsseite 52. Ein Winkel, der zwischen der kurzen Seite 50 und der Verbindungsseite 52 ausgebildet ist, beträgt nicht 90°, sondern er ist kleiner als 90°. Der Winkel, der zwischen der langen Seite 51 und der Verbindungsseite 52 ausgebildet ist, beträgt auch nicht 90°, sondern er ist größer als 90°.
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Der Ferrit 30, der in 15 gezeigt ist, ist durch Anordnen einer Vielzahl der aufgeteilten Ferrite 35, die in 16 gezeigt sind, ausgebildet. In dem Beispiel, das in 15 gezeigt ist, ist der Eckteil 41 aus dem aufgeteilten Ferrit 35A und dem aufgeteilten Ferrit 35B ausgebildet und ist derart angeordnet, dass die schrägen Seiten 53 der aufgeteilten Ferrite 35A und 35B zueinander gegenüberliegend sind. Die kurzen Seiten 50 der aufgeteilten Ferrite 35A und 35B bilden die Innenumfangsseite des Eckteils 41 aus und die langen Seiten 51 der aufgeteilten Ferrite 35A und 35B bilden die Außenumfangsseite des Eckteils 41 aus.
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Der Seitenteil 42 ist aus dem aufgeteilten Ferrit 35C und dem aufgeteilten Ferrit 35D ausgebildet und ist derart angeordnet, dass die schrägen Seiten 53 der aufgeteilten Ferrite 35C und 35D zueinander gegenüberliegend sind. Eine Innenumfangsseite des Seitenteils 42 ist aus der langen Seite 41 des aufgeteilten Ferrits 35C und der kurzen Seite 50 des aufgeteilten Ferrits 35D ausgebildet, und eine Außenumfangsseite des Seitenteils 42 ist aus der kurzen Seite 50 des aufgeteilten Ferrits 35C und der langen Seite 51 des aufgeteilten Ferrits 35D ausgebildet. Der zentrale Eckteil 46 ist ferner aus den aufgeteilten Ferriten 35F und 35E ausgebildet.
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Wie in 15 gezeigt ist, ist jeder aufgeteilte Ferrit 35, der die Spulenbasis 31 bildet, mit dem zentralen Ferrit 32 mit dem größten Teil der kurzen Seite 50 oder dem größten Teil der langen Seite 51 in Kontakt. Daher kann in dem Beispiel, das in 15 gezeigt ist, auch ein Auftreten der magnetischen Sättigung während der Übertragung des elektrischen Stroms in jedem aufgeteilten Ferrit 35 verhindert werden. Verschiedene Formen der aufgeteilten Ferrite 35 können somit angewandt werden.
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Eine Spuleneinheit weist einen Ferrit auf, der eine Spulenbasis (30) in einer Form eines Rahmens aufweist, auf dem eine Spule angeordnet ist, und der aus einer Vielzahl von aufgeteilten Ferriten (Teilferriten) ausgebildet ist. Die Vielzahl von aufgeteilten Ferriten weist einen ersten aufgeteilten Ferrit (35A) und einen zweiten aufgeteilten Ferrit (35B), die einen Eckteil ausbilden, und einen dritten aufgeteilten Ferrit (35C) und einen vierten aufgeteilten Ferrit (35D) auf, die einen Seitenteil ausbilden.
