JP2010263028A - 共振コイルおよび共振トランス - Google Patents

Abstract

【課題】２個のフェライトコアを用いて従来方式でコアを組立てても、外側磁脚の各接合面間に発生する隙間のアンバランスに起因するコアの異常発熱を、容易にかつ確実に防止することができる共振コイルおよび共振トランスを提供する。
【解決手段】フェライトコア１ａとフェライトコア１ｂを接合してコアＣＯ１を組立てる際に、外側磁脚１１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂの各接合面に略同じ厚さの樹脂テープ２ａおよび樹脂テープ２ｂを貼り付けて意図的に所定の隙間を付加して隙間１５ａ、１５ｂを作成することにより、外側磁脚１１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂの各接合面間に発生する隙間のアンバランス度を小さくし、一方の外側磁脚への磁束の集中を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばフェライト製のコア形成部材を用いて組立てたコアにコイルを巻回した共振コイルおよび共振トランスに係り、特にコア形成部材の接合技術に関するものである。

最近の石油高騰により、蓄電池を利用した車両（ゴルフカート、フォークリフト、乗用車）が注目されており、それらの蓄電池の充電器として、高効率、低ノイズの共振電源で、かつ、充電末期のように充電電流（負荷電流）が減少した場合でも共振モードでの動作が可能な直並列共振電源（例えば、特許文献１を参照）の利用が検討されている。

このような直並列共振電源において使用される共振コイルや共振トランスは、その製造の際に、予め、例えばＥＥやＥＥＲといった磁脚が３本ある形状のフェライトコア２個をコア形成部材としてそれらの中央磁脚を削り、それらの中央磁脚にコイルを巻き回したボビン（巻枠）を挿入した状態で、２個のフェライトコアをその外側磁脚を接合して積み立ててコア（磁束の通路となる芯）を作成することにより、コアの中央磁脚にギャップ（隙間）（センターギャップと言う）のある形状に組立てられる。

以上のような共振コイルや共振トランスを使用して、直並列共振電源として、例えば、定格電池電圧７２Ｖ、最大充電電流１７Ａの充電器を試作した場合の回路構成の一例を図５に示す。

図５において、３は交流電源、４は力率改善回路、５は共振コイル、６は共振コンデンサ、７は共振トランス、８は充電池、９は制御回路、Ｃ１は共振コンデンサ、Ｄ１およびＤ２は整流ダイオード、Ｑ１〜Ｑ４はＭＯＳトランジスタである。

この充電器（直並列共振電源）では、交流電源３を整流し、力率改善回路４で直流４００Ｖに変換した後、制御回路９からのオンオフ制御信号（図示しないが例えばスイッチングパルス信号）に従って、フルブリッジのＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ４のうちＱ１およびＱ４の組合せとＱ２およびＱ３の組合せとを交互にスイッチングして、共振コイル５および共振コンデンサ６による直列共振回路と共振トランス７および共振コンデンサＣ１による並列共振回路からなる直並列共振回路を駆動することにより、共振トランス７の２次側に発生した交流電圧を整流ダイオードＤ１および整流ダイオードＤ２により全波整流し、それにより得られた直流電圧で充電池８を充電するように、回路が構成されている。

国際公開番号ＷＯ２００５／１０９６１８号公報

しかしながら、上記のような従来の共振コイル５や共振トランス７を使用した直並列共振電源（充電器）において、前述したように、直並列共振回路を駆動した場合、共振コイル５には、周波数が約１５０ｋＨｚで約５Ａの高周波電流が流れることになった。そして、この共振コイル５のコアとしてはＪＦＥフェライトのＥＥＲ−４２Ｄ寸法のフェライトコアを２個接合して使用していたが、このフェライトコア内で不均一な発熱が観測された。

この共振コイル５において、巻き線はリッツ線にて総合断面積１ｍｍ^２、ターン数は３０．５ターン、インダクタンス値は９０μＨ、中央磁脚のセンターギャップは３．５ｍｍであり、発熱が著しいのは、フェライトコアにおける一方の外側磁脚の接合面を中心にした部分で、他方の外側磁脚の接合面部分に比べて２０℃近くも高温となっていた。

この原因は、フェライトコアの外側磁脚の各接合面を接着するのに接着剤を使用していたが、高温となっていた側の外側磁脚は接合面には隙間がほとんどなく密着しているのに対し、温度の低い側の外側磁脚は接着剤が接合面から外側に拡がり接合面には意図しない隙間ができていた。この理由の１つとして、接着剤乾燥時のフェライトコアを押さえる力が均等に加わっていなかったことが挙げられる。

これは、コアの磁脚端面同士を接着剤で固定する場合には、接着剤が硬化するまでに、コアに重石を載せるなどの対策をしない限り、フェライトコアを押さえる力がアンバランスになるためである。

そのため、上記のように一方の外側磁脚のコア接合面は密着したが他方の外側磁脚のコア接合面には隙間が発生したように、両方のコア接合面間で隙間のでき方が大きく異なり、その隙間が発生した方の磁気回路の磁気抵抗がコア接合面の密着している方に比べて大きくなり、コア接合面が密着している方の外側磁脚に磁束が集中してその部分の磁束密度が増加することにより、コア内で部分的にコア損失が増大して不均一な発熱が発生したものである。

この状態を、以下に、計算式を用いて理論的に説明する。
図６は共振コイル５（あるいは共振トランス７）の模式図である。ここで、外側磁脚のうち隙間のない方をＡ側とし隙間がある方をＢ側とする。また、中央磁脚の隙間をδ０、フェライトコアを積み立てる際にＢ側の外側磁脚にできた隙間をδ１、中央磁脚の磁束をΦｃ、Ａ側の外側磁脚の磁束をΦｓ２、Ｂ側の外側磁脚の磁束をΦｓ１とする。

図６のＡ点で

Φｃ＝Φｓ１＋Φｓ２ ・・・（１）

また、ＡＢＣＤとＡＤＥＦで

ΦｃＲｃ＋Φｓ１Ｒｓ１＝ΦｃＲｃ＋Φｓ２Ｒｓ２＝ＮＩ

ΦｃＲｃが同じ値なので

Φｓ１Ｒｓ１＝Φｓ２Ｒｓ２

となり、この式を整理すると、

Φｓ２／Φｓ１＝Ｒｓ１／Ｒｓ２ ・・・（２）

ＡＤ，ＡＢＣＤ，ＡＦＥＤの部分の磁気抵抗をそれぞれＲｃ，Ｒｓ１，Ｒｓ２とすると、

Ｒｃ＝（Ｌｃ−δ０）／μ×Ｓ＋δ０／μ０×Ｓ

Ｒｓ１＝（Ｌｓ−δ１）／μ×Ｓ１＋δ１／μ０×Ｓ１ ・・・（３）

Ｒｓ２＝Ｌｓ／μ×Ｓ１ ・・・（４）

（２）式に（３）、（４）式を代入すると、

Φｓ２／Φｓ１＝（Ｌｓ−δ１）／Ｌｓ＋δ１μ／Ｌｓ×μ０ ・・・（５）

ここで、

μ＝μＳ×μ０
μＳ：フェライトコアの比透磁率（２２００ ＪＦＥフェライトＭＢ３）
μ０：真空の透磁率

であるので、（４）式は、

Φｓ２／Φｓ１＝（Ｌｓ−δ１）／Ｌｓ＋δ１／Ｌｓ×μＳ ・・・（６）

ＪＦＥフェライトのＥＥＲ−４２Ｄを積み立てたコアの各寸法は、

Ｌｃ＝３７．８ｍｍ
Ｌｓ＝６０ｍｍ
Ｓ＝１８８．７ｍｍ^２（コアの中央磁脚の断面積）
Ｓ１＝１０８．７ｍｍ^２（コアの外側磁脚の断面積）
δ０＝３．５ｍｍ（コアの中央磁脚の隙間）
δ１：フェライトコアを積み立てる際にできた隙間

フェライトコアを積み立てる際にできた隙間が０の場合には、１項は１となり、２項は０となり、

Φｓ２／Φｓ１＝１

これを（１）に代入すると、

Φｓ２、Φｓ１＝０．５Φｃ

つまり、このコアの各外側磁脚の磁束は、中央磁脚の磁束の半分づつがそれぞれ各外側磁脚に均等に分配されたものである。

しかし、フェライトコアを積み立てる際にできた隙間δ１が例えば０．０２５ｍｍできた場合には、１項はほぼ１で２項は０．９２となり、

Φｓ２／Φｓ１＝１．９２

これを（１）式に代入すると、コアの外側磁脚の磁束は、それぞれ下記のようになる。

Φｓ１＝０．３４Φｃ

Φｓ２＝０．６６Φｃ

すなわち、隙間のないＡ側の外側磁脚の磁束Φｓ２の方が、隙間δ１があるＢ側の外側磁脚の磁束Φｓ１に比べて３２％増加する。以上のようにして、隙間δ１の値に対する磁束Φｓ１および磁束Φｓ２を求めた計算結果をグラフで表したものを図７に示す。図７によると、隙間δ１が大きくなるほど、隙間のないＡ側の外側磁脚の磁束Φｓ２が大きくなり、隙間のないＡ側の外側磁脚に磁束がより集中して、その部分の磁束密度が増大することが理論的に裏付けられる。

以上のように、フェライトコア同士の接続を、各外側磁脚の接合面間で接着剤を用いて行った場合に、外側磁脚の各接合面の間でその隙間にバラツキが生じ、隙間の狭い側の外側磁脚側に磁束が集中し、そのような磁束の偏りによりコア損失も隙間の狭い側に集中することになり、フェライトコア内で異常発熱が発生するという問題点を有していた。

本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、従来方式でのコア組立てによっても、外側磁脚の各接合面間での隙間のアンバランスに起因する磁束分布の偏りを少なくして、各外側磁脚間でのコア損失の集中を抑えることができ、コアの異常発熱を容易にかつ確実に防止することができる共振コイルおよび共振トランスを提供する。

上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の共振コイルは、コアを形成するための複数のコア形成部材が積み立てられるように接合されて中央磁脚とその外側に複数の外側磁脚が形成された前記コアに対して、前記中央磁脚にコイルが巻回され、前記中央磁脚を共通の磁気通路とする複数の磁気回路を有する共振コイルであって、前記コアは、前記中央磁脚に隙間が形成されるとともに、前記外側磁脚の接合面に隙間を形成するための非磁性体からなる隙間形成部材が挟まれて、前記外側磁脚の全てに略同一の厚さの隙間が付加されたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の共振コイルは、請求項１に記載の共振コイルであって、前記隙間形成部材は、テープ状の樹脂で形成され前記外側磁脚の接合面に粘着剤で貼り付けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の共振コイルは、請求項１に記載の共振コイルであって、前記隙間形成部材は、板状の樹脂で形成され前記外側磁脚の接合面に粘着剤で貼り付けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の共振コイルは、請求項１に記載の共振コイルであって、前記隙間形成部材は、前記外側磁脚に沿わせて配置され前記外側磁脚の接合面に対向する側に突起部が形成され、前記突起部が前記外側磁脚の接合面に挟まれるように取り付けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載の共振トランスは、コアを形成するための複数のコア形成部材が積み立てられるように接合されて中央磁脚とその外側に複数の外側磁脚が形成された前記コアに対して、前記中央磁脚に複数個のコイルが巻回され、前記中央磁脚を共通の磁気通路とする複数の磁気回路を有する共振トランスであって、前記コアは、前記中央磁脚に隙間が形成されるとともに、前記外側磁脚の接合面に隙間を形成するための非磁性体からなる隙間形成部材が挟まれて、前記外側磁脚の全てに略同一の厚さの隙間が付加されたことを特徴とする。

また、本発明の請求項６に記載の共振トランスは、請求項５に記載の共振トランスであって、前記隙間形成部材は、テープ状の樹脂で形成され前記外側磁脚の接合面に粘着剤で貼り付けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項７に記載の共振トランスは、請求項５に記載の共振トランスであって、前記隙間形成部材は、板状の樹脂で形成され前記外側磁脚の接合面に粘着剤で貼り付けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項８に記載の共振トランスは、請求項５に記載の共振トランスであって、前記隙間形成部材は、前記外側磁脚に沿わせて配置され前記外側磁脚の接合面に対向する側に突起部が形成され、前記突起部が前記外側磁脚の接合面に挟まれるように取り付けられることを特徴とする。

本発明によれば、コア形成部材を接合する時点で、意図的に、外側磁脚の各接合面に略同一の厚さの隙間形成部材を挟み込むことで、各接合面に略同一寸法の隙間を付加することにより、外側磁脚の各接合面での隙間において、各外側磁脚における隙間の差と大きい方の隙間との比率で現す隙間のアンバランス度を低減して、各外側磁脚間での磁束分布の差を抑えることができる。

そのため、従来方式でのコア組立てによっても、外側磁脚の各接合面間での隙間のアンバランスに起因する磁束分布の偏りを少なくして、各外側磁脚間でのコア損失の集中を抑えることができ、コア内の異常発熱を容易にかつ確実に防止することができる。

本発明の実施の形態１の共振コイル（共振トランス）の概略構造を示す模式図 同実施の形態１の共振コイル（共振トランス）における磁束分布の計算説明図 図２の共振コイル（共振トランス）における外側磁脚の磁束計算値の説明図 本発明の実施の形態２の共振コイル（共振トランス）の概略構造を示す組立て図 従来の共振コイルおよび共振トランスを用いた直並列共振電源の一構成例を示す充電器の回路ブロック図 従来の共振コイル（共振トランス）における磁束分布の計算説明図 図６の共振コイル（共振トランス）における外側磁脚の磁束計算値の説明図 本発明の各実施の形態の共振コイル（共振トランス）に使用されるＥＩ型コアの概略構造を示す模式図

以下に、本発明の共振コイルおよび共振トランスの実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は本実施の形態１の共振コイルの概略構造を示す模式図である。この模式図は共振トランスについても同様に適用される。

図１において、１ａ、１ｂはコアＣＯ１を組立てるコア形成部材であるＥ型のフェライトコア、２ａ、２ｂは隙間を形成するための非磁性体からなる隙間形成部材である樹脂テープ、１５ａは外側磁脚１１ａ、１１ｂの隙間、１５ｂは外側磁脚１３ａ、１３ｂの隙間、１５ｃは中央磁脚１２ａ、１２ｂの隙間、１６はコイル本体である。なお説明上、外側磁脚のうち、外側磁脚１１ａ、１１ｂで示した方をＡ側とし、外側磁脚１３ａ、１３ｂで示した方をＢ側とする。

ここで、実際に使用した樹脂テープ２ａ、２ｂは、テープを使用する場合アメリカの安全規格ＵＬの耐熱温度が保証されたポリプロピレンやポリエステルのテープなどが使用され、また、樹脂材料が使用される場合には、上記アメリカの安全規格ＵＬの難燃性クラスＶ０が保証される厚み以上に部品の厚みが保証される設計が行われることにより、難燃性クラスＶ０が保証される条件を満たすようにされている。

この共振コイルでは、図１に示すように、コアＣＯ１を組立てるために各フェライトコア１ａ、１ｂを積み立てる際に、意図的にフェライトコア１ａ、１ｂにおける外側磁脚の各接合面に同じ厚みで条件の同じ隙間を付加するために、予め、その隙間に見合う、例えば０.５ｍｍ厚みの樹脂テープ２ａ、２ｂを、各接合面の外側磁脚間に貼り付けることにより、フェライトコア１ａ、１ｂの外側磁脚の各接合面に、それらの接合面間で、各外側磁脚における隙間の差と大きい方の隙間との比率で現す隙間のアンバランス度が小さくなるような隙間１５ａ、１５ｂを形成している。

以上のように構成された本実施の形態１の共振コイルにおいて、各外側磁脚間の磁束分布について、以下に、計算式を用いて理論的に説明する。
図２は本実施の形態１の共振コイルにおいて両方の外側磁脚に意図的に樹脂テープにより予め厚みδ２の隙間を付加した場合の模式図である。この模式図は共振トランスについても同様に適用される。ここで、外側磁脚のうち隙間δ２のみがある方をＡ側とし隙間δ１と隙間δ２の両方がある方をＢ側とする。また、中央磁脚の隙間をδ０、フェライトコアを積み立てる際にできた隙間をδ１、中央磁脚の磁束をΦｃ、Ａ側の外側磁脚の磁束をΦｓ２、Ｂ側の外側磁脚の磁束をΦｓ１とする。

図２において、Ａ点で

Φｃ＝Φｓ１＋Φｓ２ ・・・（１）

ＡＢＣＤとＡＤＥＦで

ΦｃＲｃ＋Φｓ１Ｒｓ１＝ΦｃＲｃ＋Φｓ２Ｒｓ２＝ＮＩ

ΦｃＲｃが同じ値なので

Φｓ１Ｒｓ１＝Φｓ２Ｒｓ２

この式を整理すると

Φｓ２／Φｓ１＝Ｒｓ１／Ｒｓ２ ・・・（２）

となる。

ＡＤ，ＡＢＣＤ，ＡＦＥＤの部分の磁気抵抗を、それぞれＲｃ，Ｒｓ１，Ｒｓ２とすると、

Ｒｃ＝（Ｌｃ−δ０）／μ×Ｓ＋δ０／μ０×Ｓ

Ｒｓ１＝（Ｌｓ−δ１−δ２）／μ×Ｓ１＋（δ１＋δ２）／μ０×Ｓ１
・・・（７）

Ｒｓ２＝（Ｌｓ−δ２）／μ×Ｓ１＋δ２／μ０×Ｓ１ ・・・（８）

（２）式に（７）、（８）式を代入すると、

Φｓ２／Φｓ１＝（Ｌｓ−δ１）／Ｌｓ＋δ１μ／Ｌｓμ０ ・・・（９）

ここで

μ＝μＳ×μ０
μＳ：フェライトコアの比透磁率（２２００ ＪＦＥフェライトＭＢ３）
μ０：真空の透磁率

を代入すると、（９）式は、

Φｓ２／Φｓ１＝｛（Ｌｓ−δ１−δ２）／μＳ＋（δ１＋δ２）｝／
｛（Ｌｓ−δ２）／μＳ＋δ２｝

となる。

以上のようにして、δ２が０．１ｍｍ、０．５ｍｍである各場合に、隙間δ１の値に対する各外側磁脚の磁束Φｓ１および磁束Φｓ２を求めた計算結果をグラフで表したものが図３となる。図３によると、フェライトコアを積み立てる際にできた隙間の厚みδ１による磁束分布のアンバランス化への影響が、両方の外側磁脚に設けた厚みδ２の隙間が大きいほど少ないことが分かる。
（実施の形態２）
図４は本実施の形態２の共振コイルの概略構造を示す組立て図である。この組立て図は共振トランスについても同様に適用される。

図４において、２１ａ、２１ｂはコアを組立てるためのコア形成部材であるＥ型のフェライトコア、２２ａ、２２ｂは突起板部２２４ａ、２２４ｂにより隙間を形成するための非磁性体からなる隙間形成部材である隙間用樹脂成形部品、２３はコイル巻枠（ボビン）２３４とコイル部材２３５からなるコイル本体である。コイル巻枠２３４は、上下の鍔部２３１、２３３と、鍔部２３１と鍔部２３３間を接続するとともにフェライトコア２１ａ、２１ｂの各中央磁脚２１２ａ、２１２ｂが挿入される巻枠接続部２３２からなっている。コイル部材２３５は、鍔部２３１と鍔部２３３間で巻枠接続部２３２の周囲にコイルを形成する電線が巻回され、さらに巻回された電線を覆うように例えばテープ状樹脂によりテーピングされている。

上記の隙間用樹脂成形部品２２ａ、２２ｂは、材料として、アメリカの安全規格ＵＬの耐熱温度が保証されかつ難燃性クラスＶ０が保証される樹脂で、通常はフェノール樹脂やポリカーボネートなどが使用され、上記難燃性クラスＶ０が保証される厚み以上に部品の厚みが保証される設計が行われることにより、難燃性クラスＶ０が保証される条件を満たすようにされている。

ここで使用される隙間用樹脂成形部品２２ａ、２２ｂは、例えば、住友ベークライト社のフェノール樹脂材料ＰＭ９８２０を使用する場合には、上記難燃性クラスＶ０が保証される厚みが０．５１ｍｍであるので、コア接合部の隙間を形成する突起板部２２４ａ、２２４ｂの厚み、つまり図４（ｂ）の面２２５ａ〜面２２６ａ間および面２２５ｂ〜面２２６ｂ間の厚みが、最低約０．６ｍｍ以上になるように形成され、そのような寸法で隙間用樹脂成形部品２２ａ、２２ｂが形成されるように、その金型を設計し、尚且つ樹脂成形部品を生産時には修理補正することになる。

この共振コイルでは、図４に示すように、コアを組立てるために各フェライトコア２１ａ、２１ｂを積み立てる際に、意図的にフェライトコア２１ａ、２１ｂ同士の外側磁脚２１１ａ、２１３ａ、２１１ｂ、２１３ｂの各接合面に同じ厚みで条件の同じ隙間を付加するために、予め、その隙間に見合う厚みの突起板部２２４ａ、２２４ｂを有する隙間用樹脂成形部品２２ａ、２２ｂをコイル部材２３５に密着させた状態で、フェライトコア２１ａ、２１ｂの接合面となる各外側磁脚間（２１１ａと２１１ｂ間、２１３ａと２１３ｂ間）に隙間用樹脂成形部品２２ａ、２２ｂの突起板部２２４ａ、２２４ｂを挟み込むことにより、フェライトコア２１ａ、２１ｂの各接合面に、それらの接合面間で隙間のアンバランス度が小さくなるような隙間を形成している。

以上のような共振コイルについて、その組立て手順の一例を以下に説明する。
図４に示すように、ボビン２３４に巻き線を巻回し、巻き線の外周にテープを巻いて絶縁を確保したコイル部材２３５を形成し、それらからなるコイル本体２３を形成した後、別ピースである隙間用樹脂成形部品２２ａ、２２ｂをボビン２３４に挿入して勘合した後、巻枠接続部２３２の中空部にフェライトコア２１ａ、２１ｂの各中央磁脚２１２ａ、２１２ｂを挿入し、フェライトコア２１ａ、２１ｂの外周をテープで巻きつけてフェライトコア２１ａ、２１ｂ同士を固定することで、外側磁脚２１１ａ、２１３ａ、２１１ｂ、２１３ｂのコア接合面に、少なくとも突起板部２２４ａ、２２４ｂの厚み分の隙間を確保し、この後、ワニス含浸を行い共振コイルとして組み立てを完成する。

なお、隙間形成部材としては、上記の隙間用樹脂成形部品２２ａ、２２ｂの代わりに、板状の樹脂を形成し、外側磁脚２１１ａ、２１３ａ、２１１ｂ、２１３ｂの接合面に粘着剤で貼り付けてもよい。

以上のように、実施の形態１、２の共振コイルおよび共振トランスにおいては、２個のフェライトコアの３本の磁脚を対向させ、コア断面積の大きな中心脚部を中心に巻き線を巻いたコイル巻枠（ボビン）を挿入し、なおかつ、意図的にフェライトコアの外側磁脚の接合面に樹脂テープを貼り付けるなどするとともに、中央磁脚の先端面を切削することによって、フェライトコアの組立て時に中央磁脚の先端部分に隙間を形成する。

それによって、従来のフェライトコアの組立て方式を変更することなく、容易に且つ安定して所望の一定間隔の隙間を再現性良く形成することができ、外側磁脚の両方において同じ厚みの隙間を付加することにより、両方の外側磁脚間での磁束分布のアンバランスが均一に近づくことで、フェライトコアの積み立て時に隙間ができても、そのことにより、フェライトコアの片方の外側磁脚に磁束が集中することによるコア損失の集中を防ぐことができる。

以上により、従来のフェライトコアの組立て方式のままで、高周波の大電流がコイルの巻き線に流れる使用状態で、容易に且つ確実に、おのおのコア断面積が中央脚部よりも小さな外側脚部のコア接合面で発生する部分的な磁束の集中に起因する、不均一な発熱の改善を行うことができ、コア損失集中による部分的な発熱を防止することができ、コア（内での異常な温度上昇を防止することができる。

例えば、課題で問題となった共振コイルを出力電流４Ａで動作させた場合にコア接合部の温度上昇の差を測定した結果は下記のようになった。

右のみ０．５ｍｍ 隙間 １２．１℃
左のみ０．５ｍｍ 隙間 １１．８℃
両方 ０．５ｍｍ 隙間 ２．２℃

なお、上記の各実施の形態では、コア形成部材であるフェライトコアとして、１本の中央磁脚と２本の外側磁脚の３本の磁脚からなり略Ｅ型形状をなすＥ型フェライトコアを用い、互いの磁脚同士を上下に対向させた場合を例に挙げて説明したが、図８に示すように、１本の中央磁脚と２本の外側磁脚の３本の磁脚からなり略Ｅ型形状をなすＥ型フェライトコア８１ｂと、その中央磁脚および外側磁脚に渡した略Ｉ型形状をなすＩ型フェライトコア８１ａとで構成され、上記の各実施の形態と同様に２つの磁気回路を有するＥＩ型コアなどのような一部の磁束が共通の中央磁脚を通る複数の磁気回路を有する構造のものであれば、同様に実施することができる。

本発明の共振コイルおよび共振トランスは、従来方式でのコア組立てによっても、外側磁脚の各接合面間での隙間のアンバランスに起因する磁束分布の偏りを少なくして、各外側磁脚間でのコア損失の集中を抑えることができ、コアの異常発熱を容易にかつ確実に防止することができるもので、大電力の共振電源などに使用される共振コイルや共振トランス等に適用できる。

１ａ、１ｂ フェライトコア（コア形成部材）
２ａ、２ｂ 樹脂テープ（隙間形成部材）
３ 交流電源
４ 力率改善回路
５ 共振コイル
６ 共振コンデンサ
７ 共振トランス
８ 充電池
９ 制御回路
１６ コイル本体
２１ａ、２１ｂ フェライトコア（コア形成部材）
２２ａ、２２ｂ 隙間用樹脂成形部品（隙間形成部材）
２３ コイル本体
２３４ コイル巻枠（ボビン）
２３５ コイル部材
８１ａ Ｉ型フェライトコア（コア形成部材）
８１ｂ Ｅ型フェライトコア（コア形成部材）
Ｃ１ 共振コンデンサ
ＣＯ１ コア
Ｄ１、Ｄ２ 整流ダイオード
Ｑ１〜Ｑ４ ＭＯＳトランジスタ

Claims (8)

1. コアを形成するための複数のコア形成部材が積み立てられるように接合されて中央磁脚とその外側に複数の外側磁脚が形成された前記コアに対して、
   前記中央磁脚にコイルが巻回され、
   前記中央磁脚を共通の磁気通路とする複数の磁気回路を有する共振コイルであって、
   前記コアは、
   前記中央磁脚に隙間が形成されるとともに、
   前記外側磁脚の接合面に隙間を形成するための非磁性体からなる隙間形成部材が挟まれて、
   前記外側磁脚の全てに略同一の厚さの隙間が付加された
   ことを特徴とする共振コイル。
2. 請求項１に記載の共振コイルであって、
   前記隙間形成部材は、テープ状の樹脂で形成され前記外側磁脚の接合面に粘着剤で貼り付けられる
   ことを特徴とする共振コイル。
3. 請求項１に記載の共振コイルであって、
   前記隙間形成部材は、板状の樹脂で形成され前記外側磁脚の接合面に粘着剤で貼り付けられる
   ことを特徴とする共振コイル。
4. 請求項１に記載の共振コイルであって、
   前記隙間形成部材は、前記外側磁脚に沿わせて配置され前記外側磁脚の接合面に対向する側に突起部が形成され、前記突起部が前記外側磁脚の接合面に挟まれるように取り付けられる
   ことを特徴とする共振コイル。
5. コアを形成するための複数のコア形成部材が積み立てられるように接合されて中央磁脚とその外側に複数の外側磁脚が形成された前記コアに対して、
   前記中央磁脚に複数個のコイルが巻回され、
   前記中央磁脚を共通の磁気通路とする複数の磁気回路を有する共振トランスであって、
   前記コアは、
   前記中央磁脚に隙間が形成されるとともに、
   前記外側磁脚の接合面に隙間を形成するための非磁性体からなる隙間形成部材が挟まれて、
   前記外側磁脚の全てに略同一の厚さの隙間が付加された
   ことを特徴とする共振トランス。
6. 請求項５に記載の共振トランスであって、
   前記隙間形成部材は、テープ状の樹脂で形成され前記外側磁脚の接合面に粘着剤で貼り付けられる
   ことを特徴とする共振トランス。
7. 請求項５に記載の共振トランスであって、
   前記隙間形成部材は、板状の樹脂で形成され前記外側磁脚の接合面に粘着剤で貼り付けられる
   ことを特徴とする共振トランス。
8. 請求項５に記載の共振トランスであって、
   前記隙間形成部材は、前記外側磁脚に沿わせて配置され前記外側磁脚の接合面に対向する側に突起部が形成され、前記突起部が前記外側磁脚の接合面に挟まれるように取り付けられる
   ことを特徴とする共振トランス。

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