JP2016207966A - 磁性体コア - Google Patents

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良紀 大橋
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Abstract

【課題】複数のギャップの各々を間に設けた分割コアから構成される磁性体コアにおいて、分割コアの位置ずれによる磁気特性への影響を抑制することが可能な磁性体コアを提供する。
【解決手段】第1分割コア46の第1端面46Aは、第1ギャップ61を左右方向の間に設けて、第2分割コア47の第3端面47Aと対向している。また、第1分割コア46の第2端面46Bは、第2ギャップ62を左右方向の間に設けて、第3分割コア48の第4端面48Bと対向している。第1〜第4端面46A,46B,47A,48Bの各々は、互いに平行な関係となっている。
【選択図】図3

Description

本願に開示の技術は、複数のギャップを設けて分割されたコアに関するものである。

従来、コイル、トランス、ノイズフィルターなどの機器に用いられる磁性体のコアには、磁気飽和の発生を抑制するために、磁路の途中にギャップを設けたものがある。この種の磁性体コアとして、例えば、環状の磁性体コアの一部を切削加工により削って、内側と外側の空間を連通させたギャップを設けたものがある。しかしながら、環状に形成した磁性体コアを、一部だけ切削加工により削りギャップを形成しようとすると、加工限界により形成可能なギャップの幅が制限される、あるいはギャップの幅が歪になるなどの問題がある。

これに対し、個々に分離した複数の分割コアを用いて1つのコアを構成し、当該分割コアの間にギャップを設けることが考えられる。特許文献1に開示される磁性体コアは、2つに分割された分割コアにより1つのコアを構成している。この磁性体コアは、空気の透磁率よりも大きい透磁率を有するスペーサを2つのギャップ内に挿入することで、分割コアの各々の磁気飽和の発生に加え、各ギャップから発生する漏れ磁束の抑制を図っている。

特開2002−373811号公報

ここで、比較例の磁性体コアについて図7を参照して説明する。図7に示す磁性体コア200は、第1分割コア211と、第2分割コア212とを上下方向で対向させて環状に構成されている。磁性体コア200の中央部には、図7の紙面に対する直交方向に沿って形成された挿通孔218が設けられている。挿通孔218には、矩形板状の導電バー219が挿入されている。

第1分割コア211と第2分割コア212とは、同一形状をなしており、上下方向における互いの間にギャップ215,216が設けられている。ギャップ215,216は、磁性体コア200における左右方向で対向する部分であって、上下方向における中央部に設けられている。ギャップ215,216の各々は、磁性体コア200の内側と外側の空間を連通している。磁性体コア200は、2つのギャップ215,216を間に挟んで、上方側の第1分割コア211と、下方側の第2分割コア212とに分離している。また、図7における左側のギャップ215内には、当該ギャップ215のギャップ幅225を調整するためのスペーサ221が挿入されている。同様に、図7における右側のギャップ216内には、当該ギャップ216のギャップ幅226を調整するためのスペーサ222が挿入されている。

例えば、導電バー219に対して図7の紙面奥側から手前側に向かって電流が流れると、導電バー219の周囲には磁界が発生する。この磁界は、図7の矢印223で示す方向(環状の磁性体コア200を回る方向)に向かって発生し、導電バー219の周囲を取り囲む磁性体コア200に磁路を形成する。ギャップ215,216は、矢印223に示す磁路の一部を不連続としている。従って、磁性体コア200は、ギャップ215のギャップ幅225とギャップ216のギャップ幅226を、スペーサ221,222で調整することによって、磁気抵抗が調整され、磁気飽和の発生を防止することが可能となる。

また、第1分割コア211及び第2分割コア212は、互いの相対的な位置を固定する必要がある場合、粘着性を有するスペーサ221,222で接着する、絶縁性を有する樹脂によってモールドする、あるいは絶縁性を有するテープ部材を磁性体コア200の外周面に巻き付けるなどして固定されていた。図7に示すように、例えば、磁性体コア200は、絶縁性の樹脂228によってモールドされ、第1及び第2分割コア211,212を含む各部材が固定される。この樹脂228は、例えば、射出成形によって成形され、磁性体コア200やスペーサ221,222とインサート成形によって一体化される。しかしながら、磁性体コア200は、射出成形における射出圧によって第1分割コア211と、第2分割コア212との相対的な位置などがずれてしまい、ギャップ幅225,226が変動してしまう場合がある。その結果、所望の磁気特性を得ることができず、磁気飽和の発生を効果的に抑制することが困難となる問題がある。

本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、複数のギャップの各々を間に設けた分割コアから構成される磁性体コアにおいて、分割コアの位置ずれによる磁気特性への影響を抑制することが可能な磁性体コアを提供することを目的とする。

本願に開示される技術に係る磁性体コアは、導体を挿入する挿通孔を有する環状に形成され、環状をなす磁路を形成する磁性体コアであって、環状の磁路の一部の経路を形成する第1分割コアと、第1分割コアの両端を挟んで環状の磁路の残りの経路を形成する第2分割コアと、を備え、第1分割コアの両端の各々に設けられた第1端面及び第2端面、第1端面に対向する第2分割コアの第3端面、及び第2端面に対向する第2分割コアの第4端面の4つの端面が、互いに平行であって、且つ、第1端面に直交する離間方向における第1端面と第2端面との離間距離が、離間方向における挿通孔の内径に比べて短い距離であることを特徴とする。

当該磁性体コアは、第1及び第2分割コアによって環状の磁路が形成される。第1分割コアの第1端面は、第2分割コアの第3端面と対向し、ギャップを構成可能となっている。また、第1分割コアの第2端面は、第2分割コアの第4端面と対向しギャップを構成可能となっている。ここで、ギャップにおける磁気抵抗は、ギャップ幅に比例する。また、1つのギャップであろうと、複数のギャップであろうと、ギャップ幅の合計値が同一であるギャップの磁気抵抗は、他の要因が同一条件であれば、磁気抵抗値が一定になると考えられる。本願における磁性体コアは、第1〜第4端面が互いに平行な関係となっている。このため、例えば、磁性体コアを射出成形によりモールドする際に、第1分割コアが射出圧によって離間方向の一方側へ移動し、第1端面と第3端面とのギャップの幅が狭まる方向、換言すれば、第2端面と第4端面とのギャップの幅が広がる方向に移動したとする。この場合、第1〜第4端面が互いに平行な関係にあるため、2つのギャップの幅の合計値は、第1分割コアが射出圧によって移動する前のギャップの幅の合計値と同一、あるいはほぼ同一の状態となる。従って、当該磁性体コアでは、モールド、テープ部材など様々な方法によってギャップを設けた磁性体コアを固定する場合に、第1及び第2分割コアの少なくとも一方が移動してギャップの幅が変更されたとしても、移動前のギャップの幅の合計値を維持することによって、所望の磁気特性を維持することが可能となる。

また、本願の磁性体コアにおいて、第1分割コアは、離間方向に沿って延設され、第1端面と第2端面とが離間方向において互いに対向する構成としてもよい。

当該磁性体コアでは、第1分割コアは、環状に形成された磁性体コアの一部等に、離間方向に沿って延設された一辺を構成する。このような構成では、互いに平行な第1〜第4端面の形成が容易となる。具体的には、例えば、環状に形成された磁性体コアの一部を切削加工により切断して第1〜第4端面を形成する場合には、磁性体コアは、その一部に設けられた一方向に延設された部分(一辺)を、離間方向に直交する方向に向かって切断することで、第1〜第4端面を形成することが可能となる。この切削加工は、磁性体コアの湾曲した部分を切断して第1〜第4端面を形成する加工に比べて容易となる。

また、本願の磁性体コアにおいて、第2分割コアは、断面コ字状に形成され、第1分割コアは、第2分割コアの断面コ字状の内径側に設けられた第3端面及び第4端面の各々に対して、第1端面及び第2端面の各々が対向する位置に設けられる構成としてもよい。

当該磁性体コアでは、第1分割コアは、断面コ字状の第2分割コアの内径側の空間内に配置され、第1及び第2端面の各々を、第3端面及び第4端面の各々と対向させた状態となる。このような構成では、第1分割コアを、コ字状の第2分割コアの開口側から底部側に向かって移動させた場合に、第1端面が第3端面と、第2端面が第4端面と、常に対向した状態となり、ギャップにおける磁気抵抗を一定値に維持することが可能となる。さらに、第1分割コアの位置を、コ字状の第2分割コアの内側へずらすことによって、環状の磁路における磁路長が短くなる。これにより、当該磁性体コアでは、挿通孔に挿入された導体に電流が流れることで当該磁性体コアに発生する磁界の磁路長を短くしてインダクタンスを大きくすることで、フィルタ特性等の磁気特性の向上を図ることが可能となる。

本願に開示される技術に係る磁性体コアによれば、分割コアの位置ずれによる磁気特性への影響を抑制することが可能となる。

実施形態に係るフェライトクランプを開いた状態を示す斜視図である。 導電バーを挿通して閉じた状態の磁性体コアの模式図である。 導電バーを挿通して閉じた状態の磁性体コアを前後方向から見た模式図である。 第2分割コアの位置がずれた状態の磁性体コアを示す模式図である。 別例における磁性体コアを前後方向から見た模式図である。 別例における磁性体コアを前後方向から見た模式図である。 比較例における磁性体コアを前後方向から見た模式図である。 比較例における第2分割コアの位置がずれた状態の磁性体コアを示す模式図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態であるフェライトクランプ10を開いた状態を示している。図2は、導電バー33を挿通して閉じた状態の磁性体コア13であり、保持ケース17(図1参照)を取り外した状態を模式的に示している。

図1及び図2に示すように、フェライトクランプ10は、磁性体コア13と、保持ケース17とを備える。磁性体コア13は、例えば、フェライト等の磁性材料で形成され、第1コア14と、第2コア15とを有する。磁性体コア13は、中央部に導電バー33を挿入するための挿通孔31が形成された環状をなしている。フェライトクランプ10は、挿通孔31に挿入した導電バー33に電流を流した場合に、当該電流に含まれるノイズを低減するフィルタとして機能する。なお、以下の説明では、図2に示すように、閉じた状態の磁性体コア13において、第1コア14を上側、第2コア15を下側とし、挿通孔31の挿入方向に沿った方向で紙面左側を前方向、右側を後方向とし、上下方向及び前後方向の各々に直交する方向において紙面左側を左方向、紙面右側を右方向と称して説明する。

磁性体コア13は、前後方向から見た場合に外周が左右方向に長い略長方形をなし、軸方向が前後方向に沿った柱状をなしている。挿通孔31は、磁性体コア13の上下方向及び左右方向における中央部に形成され、前後方向から見た場合に左右方向に長い略長方形をなしている。挿通孔31は、上下方向及び左右方向の幅が導電バー33に比べて大きくなっており、導電バー33が挿通可能となっている。磁性体コア13は、上下方向に沿った辺の中点を通り、前後方向及び左右方向に沿った平面で分割され、2つに分割された第1コア14と、第2コア15とを有する。従って、第1及び第2コア14,15は、前後方向から見た場合に、左右方向に沿った直線に対して線対称となる略U字形状をなしている。第1及び第2コア14,15は、上記した磁性体コア13の分割部分において、第1コア14の平面部41と、第2コア15の平面部51とが対向する。

保持ケース17は、第1及び第2コア14,15を一体に保持するとともに、第1及び第2コア14,15を平面部41,51を互いに当接させ、図2に示す略長方形の柱状に組み合わせた状態に閉じ合わせることが可能となっている。保持ケース17は、第1コア14を収納する有底箱型の第1ケース部21と、第2コア15を収納する有底箱型の第2ケース部22とが、ヒンジ19を介して開閉自在に連結されている。第1ケース部21は、U字形状の第1コア14の底部が、当該第1ケース部21の底面側となるようにして、第1コア14を収納し保持している。同様に、第2ケース部22は、第2コア15の底部が、当該第2ケース部22の底面側となるようにして、第2コア15を収納し保持している。

第2ケース部22には、ヒンジ19が形成された側壁に対して、収納部22Aを間に挟んで左右方向で対向する側壁に、矩形枠状の係止枠24が2個設けられている。もう一方の第1ケース部21には、ヒンジ19が形成された側壁に対して、第1コア14の収納部21Aを間に挟んで左右方向で対向する側壁に、上記した第2ケース部22の係止枠24と係合して保持ケース17を閉じた状態に保持する係止爪(図示略)が設けられている。保持ケース17は、係止枠24に係止爪を係合させることで、磁性体コア13を環状に保持する。

また、第1ケース部21は、例えば、絶縁性の樹脂を用いて射出成形によって成形され、第1コア14とインサート成形によって一体化されている。同様に、第2ケース部22は、射出成形によって成形され、第2コア15とインサート成形によって一体化されている。第1及び第2ケース部21,22の材料は、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、ナイロン樹脂などである。また、保持ケース17は、その一部、例えば、可撓性が要求されるヒンジ19のみを、他の部分と異なる材料(ナイロン樹脂など)で成形された構成でもよい。

第1ケース部21の前後方向において対向する側壁21Bの各々には、磁性体コア13の挿通孔31に対応し、導電バー33を挿通するための切欠部21Cが形成されている。切欠部21Cは、前後方向から見た場合に略半円形をなしている。同様に、第2ケース部22の前後方向において対向する側壁22Bの各々には、略半円形をなす切欠部22Cが形成されている。

また、第1ケース部21の側壁21Bの各々には、収納部21Aの底面に沿って前後方向に向かって突出した平板形状の固定部27が設けられている。固定部27は、収納部21Aの底面の中心を間に挟んだ対角位置に一対設けられている。各固定部27には、リベット穴27Aが設けられており、このリベット穴27Aにリベット(図示略)を挿入することにより、フェライトクランプ10を支持体に固定することが可能となっている。

図3は、図2に示す状態の磁性体コア13を前方から見た状態を示している。図2及び図3に示すように、磁性体コア13の挿通孔31は、第1コア14のU字形状をなす内周面43と第2コア15のU字形状をなす内周面53とを、上下方向において互いに対向させて配置することによって、左右方向に長い略長方形状の穴が構成されている。

また、第1コア14は、第1ギャップ61と第2ギャップ62とが形成され、当該第1及び第2ギャップ61,62によって、第1分割コア46、第2分割コア47、及び第3分割コア48の3つの分割コアに分割されている。第1及び第2ギャップ61,62の各々は、第1コア14の内周面43と外周面49とを接続し、環状に形成された磁性体コア13の内側と外側の空間を連通している。第1及び第2ギャップ61,62は、例えば、環状に形成した磁性体コア13の一部を切削加工して形成してもよい。あるいは、第1〜第3分割コア46〜48の各々を別々に製造しておき、第1〜第3分割コア46〜48の互いの位置を調整することによって、第1及び第2ギャップ61,62を設けてもよい。

第1及び第2ギャップ61,62は、第1コア14の左右方向に沿った部分において異なる位置に形成されている。換言すれば、第1及び第2ギャップ61,62は、環状に形成された磁性体コア13の周方向において、互いに異なる位置に設けられている。第1〜第3分割コア46〜48のうち、最も左側に配置された第2分割コア47は、左右方向において第1ギャップ61を間に挟んだ右側に第1分割コア46が配置されている。第1ギャップ61は、第1分割コア46の第1端面46Aと、第2分割コア47の第3端面47Aとが所定の第1ギャップ幅GW1で互いに対向している。第1端面46A及び第3端面47Aは、上下方向及び前後方向に沿った矩形状の平面で形成されている。第1ギャップ61には、第1スペーサ63が挿入して配置されている。

また、第1分割コア46は、左右方向において第2ギャップ62を間に挟んだ右側に第3分割コア48が配置されている。第2ギャップ62は、第1分割コア46の第2端面46Bと、第3分割コア48の第4端面48Bとが所定の第2ギャップ幅GW2で互いに対向している。第2ギャップ幅GW2の長さは、例えば、第1ギャップ幅GW1と同一となっている。第2端面46B及び第4端面48Bは、上下方向及び前後方向に沿った矩形状の平面で形成されている。第2端面46B及び第4端面48Bの面積は、例えば、第1端面46A及び第3端面47Aの面積と同一となっている。また、第2ギャップ62には、第2スペーサ64が挿入して配置されている。

そして、本実施形態の磁性体コア13は、第1ギャップ61の第1端面46A及び第3端面47Aの両方に直交する方向と、第2ギャップ62の第2端面46B及び第4端面48Bの両方に直交する方向とは、左右方向(離間方向の一例)に沿っている。換言すれば、第1〜第4端面46A,46B,47A,48Bの各々は、互いに平行な関係となっている。さらに、第1〜第4端面46A,46B,47A,48Bの各々は、上下方向及び前後方向において同じ位置となっている。また、図3に示すように、第1端面46Aの直交方向(離間方向)において、第1端面46Aと第2端面46Bとの離間距離、即ち、第1分割コア46の左右方向における長さL1は、左右方向における挿通孔31の内径L2に比べて短い距離となっている。このため、図3に示す状態から第1分割コア46を上下方向に移動させた場合、第1分割コア46は、第2分割コア47及び第3分割コア48と接触することなく、第1及び第2ギャップ幅GW1,GW2の幅を一定としながら移動することが可能となっている。

導電バー33は、例えば、銅、アルミ等の導電性材料で形成され、前後方向に長い矩形板状をなしている。導電バー33は、各種の装置の端子間を接続し、信号や電力を伝送する。この導電バー33に図2の矢印Eにて示す向きに電流(ノイズ電流)が流れると、導電バー33の周囲に磁界が発生する。この磁界は、図3の矢印Mにて示すように、導電バー33の周囲を覆っている磁性体コア13に磁路を形成する。このとき、導電バー33に流れる電流が大きいほど、磁性体コア13が磁気を取り込む能力(飽和磁束密度)を超えて磁気飽和し易くなる。そして、磁性体コア13が磁気飽和してしまうと、それ以上のノイズ成分の除去効果がなくなってしまう。

そこで、磁性体コア13の第1コア14には、上記した第1及び第2ギャップ61,62が設けられている。第1及び第2ギャップ61,62は、磁性体コア13の周方向に向かう磁路の一部を不連続としている。また、第1及び第2ギャップ61,62の各々には、第1及び第2スペーサ63,64の各々が設けられている。第1及び第2スペーサ63,64は、例えば、空気の透磁率と同一又はほぼ同一である非磁性材料の金属片(銅や銀など)を用いることができる。第1及び第2スペーサ63,64は、例えば、同一の透磁率となっている。第1及び第2ギャップ61,62と、第1及び第2スペーサ63,64とは、磁性体コア13内に発生する磁界の磁路において磁気抵抗となる。このため、第1及び第2ギャップ61,62等を設けることで、磁性体コア13内に発生する磁界による磁束密度が小さくなり、磁性体コア13の磁気飽和が抑制され、ノイズ成分の除去効率を向上させる。なお、第1及び第2スペーサ63,64は、非磁性材料の金属片に限らず、非磁性の樹脂材料、あるいはこれらを組み合わせたものでもよい。

因みに、上記実施形態において、導電バー33は、導体の一例である。第2コア15、第2分割コア47及び第3分割コア48は、第2分割コアの一例である。長さL1は、離間距離の一例である。

以上、詳細に説明したように、本願に開示される上記実施形態のフェライトクランプ10では、第1分割コア46の第1端面46Aは、第1ギャップ61を左右方向の間に設けて、第2分割コア47の第3端面47Aと対向している。また、第1分割コア46の第2端面46Bは、第2ギャップ62を左右方向の間に設けて、第3分割コア48の第4端面48Bと対向している。第1〜第4端面46A,46B,47A,48Bの各々は、互いに平行な関係となっている。

ここで、例えば、図4に示すように、第1ケース部21を第1コア14とインサート成形する際に、射出圧によって第1分割コア46が、左右方向に沿って左方向(第2分割コア47側)にずれた磁性体コア13Aについて説明する。なお、以下の説明では、図3に示す磁性体コア13と同様の構成については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。図4に示す磁性体コア13Aは、第1分割コア46の位置がずれたことによって、第1ギャップ幅GW1Aの幅が短くなった分だけ、第2ギャップ幅GW2Aの幅が長くなっている。

第1ギャップ61の第1スペーサ63は、例えば、図3に示す第1ギャップ幅GW1から図4に示す第1ギャップ幅GW1Aまで第1ギャップ61の幅が短くなった分だけ、射出圧により移動する第1分割コア46によって圧縮される。一方、第2ギャップ62内には、図3に示す第2ギャップ幅GW2から図4に示す第2ギャップ幅GW2Aまで当該第2ギャップ62の幅が長くなった分だけ、第2端面46Bと第2スペーサ64との左右方向の間に、隙間67が形成される。磁性体コア13は、第1ケース部21を構成する樹脂によってモールドされるものの、第2ギャップ62内に隙間67が形成された状態となる。しかしながら、上記したように第1〜第4端面46A,46B,47A,48Bが互いに平行な関係にあるため、第1及び第2ギャップ幅GW1A,GW2Aの合計値は、図3に示す位置がずれていない磁性体コア13の第1及び第2ギャップ幅GW1,GW2の合計値と同一となる。

また、第1及び第2ギャップ61,62の各々における磁気抵抗は、第1及び第2ギャップ幅GW1,GW2に比例して変動する。一方、1つのギャップであろうと、複数のギャップであろうと、ギャップ幅の合計値が同一であるギャップにおける磁気抵抗は、他の要因が同一条件であれば、磁気抵抗値が一定になると考えられる。そして、本実施形態の第1コア14は、第1〜第4端面46A,46B,47A,48Bの各々が互いに平行で同一面積である。また、第1及び第2ギャップ61,62内の第1及び第2スペーサ63,64は、互いに同一の透磁率であり、且つ空気の透磁率と同一又はほぼ同一の非磁性材料が用いられている。好適には、第1スペーサ63は、比透磁率が1であれば、圧縮の前後において同一の比透磁率となる。このため、本実施形態の磁性体コア13の第1及び第2ギャップ61,62における磁気抵抗は、図4に示す第1分割コア46の位置がずれた磁性体コア13Aの第1及び第2ギャップ61,62における磁気抵抗(隙間67における空気層を含む)と同一となる。即ち、磁性体コア13と磁性体コア13Aとのフィルタ特性などの磁気特性は、同一となる。なお、例えば、第2スペーサ64が、その両端を挟む第2端面46B及び第4端面48Bのそれぞれに貼り付け等により固定され、図4に示す第1分割コア46の移動に合わせて伸張し隙間67が形成されない場合にも、移動の前後における磁気抵抗(磁気特性)は、同一となる。

次に、一例として、図7に示す比較例の磁性体コア200の第1分割コア211が下方に移動した場合について説明する。図8は、例えば、射出成形の際の射出圧によって第1分割コア211が、上下方向に沿って下方向にずれた状態を示している。図8に示す磁性体コア200Aは、ギャップ215を構成する端面に沿った方向に、他方のギャップ216を構成する端面が位置している。このため、磁性体コア200Aは、第1分割コア211の位置ずれに対し、ギャップ215,216が互いのギャップ幅225A,226Aの増減を補完し合う関係にない。そして、磁性体コア200Aは、第1分割コア211の位置がずれたことによって、ギャップ215,216の両方のギャップ幅225A,226Aが同じ量だけ短くなっている。磁性体コア200Aのギャップ215,216のギャップ幅225A,226Aの合計値は、図7に示す位置がずれていない磁性体コア200のギャップ幅225,226の合計値に比べて小さくなる。その結果、図8に示す磁性体コア200Aは、2つのギャップ215,216における磁気抵抗が、両方とも図7の磁性体コア200のギャップ215,216に比べて小さくなり、所望の磁気特性を維持することが困難となる。

これに対し、本実施形態の図3に示す磁性体コア13は、第1分割コア46の位置がずれた磁性体コア13A(図4参照)と比べて、第1及び第2ギャップ61,62における磁気抵抗が同一、即ち、フィルタ特性などの磁気特性が同一となっている。これにより、第1分割コア46の位置がずれたとしても、磁気特性を維持し、磁気飽和の発生を効果的に抑制することが可能となる。

また、本実施形態の第1及び第2ギャップ61,62は、第1コア14の左右方向に沿った部分において異なる位置に形成されている。この第1コア14の第1及び第2ギャップ61,62が形成された部分は、環状に形成された磁性体コア13の一部に、左右方向に延設された一辺を構成している。このような構成では、例えば、切削加工により第1及び第2ギャップ61,62を形成する場合に、磁性体コア13は、左右方向に沿った部分を上下方向に向かって切断することで、第1〜第3分割コア46〜48に分割することが可能となる。これにより、第1コア14の湾曲した部分を切断する場合などに比べて、互いに平行となる第1〜第4端面46A,46B,47A,48Bの形成が容易となる。

なお、本願に開示される技術は上記実施形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、磁性体コア13の第1コア14は、第1〜第4端面46A,46B,47A,48Bの各端面が、上下方向及び前後方向において同一位置となっており、第1〜第3分割コア46〜48の外周面49が面一となっていたが、これに限定されない。例えば、図5に示すように、第1分割コア46の位置を、第2分割コア47及び第3分割コア48の位置に比べて、下方(磁性体コア13の内径側)へずらした位置としてもよい。なお、以下の説明では、上記実施形態と同様の構成については、同一符号を付し、その説明を適宜省略する。

図5に示す磁性体コア13Bの第1分割コア46は、導電バー33側へ位置が変更されており、内周面46Cが導電バー33に接触する位置となっている。第1分割コア46を導電バー33に接触、あるいは近接する位置に配置する場合には、第1分割コア46と導電バー33との絶縁性を確保することが好ましい。例えば、第1分割コア46を、導電性が低い、あるいは絶縁性を有している材料で形成してもよい。あるいは、導電バー33を、絶縁性を有する樹脂等でモールドしてもよい。また、第1コア14を、内周面46Cを含む全体を、絶縁性を有する樹脂等でモールドしてもよい。

また、磁性体コア13Bは、第1及び第2ギャップ61,62の位置が上記実施形態の磁性体コア13と異なっている。詳述すると、第2分割コア47の第3端面47Aは、挿通孔31の内周面のうち、左側の上下方向に沿って形成された部分に形成されている。同様に、第3分割コア48の第4端面48Bは、挿通孔31の内周面のうち、右側の上下方向に沿って形成された部分に形成されている。また、第2コア15、第2分割コア47及び第3分割コア48を合わせた部分の形状は、前後方向に直交する平面で切断した断面形状がコ字状となっている。磁性体コア13Bは、第2コア15等で構成されたコ字状のコアの内径側に、第3端面47A及び第4端面48Bの各々が設けられている。また、第1分割コア46は、コ字状の内径側に設けられ、第3端面47Aに第1端面46Aが対向し、第4端面48Bに第2端面46Bが対向している。磁性体コア13Bでは、第3端面47Aの面積が第1端面46Aに比べて大きくなっている。また、第4端面48Bの面積は、第2端面46Bに比べて大きくなっている。一方で、第1端面46A及び第2端面46Bが同一面積となっており、第3端面47Aの第1端面46Aと対向している部分の面積は、第4端面48Bの第2端面46Bと対向している部分の面積と同一となっている。

このような構成では、第1分割コア46を、コ字状のコア(第2コア15等)の開口側(図5における上側)の位置、換言すれば、第2分割コア47及び第3分割コア48と外周面が面一となる位置から、導電バー33側に向かって下方へ移動させた場合に、第1端面46Aが第3端面47Aと、第2端面46Bが第4端面48Bと、平行な状態のまま常に対向する。従って、当該磁性体コア13Bでは、射出圧等によって第1分割コア46が左右方向及び上下方向のいずれの方向にずれた場合にも、第1及び第2ギャップ61,62における磁気抵抗を、一定値に維持することが可能となる。そして、磁性体コア13Bでは、上記実施形態の磁性体コア13と同様に、第1分割コア46の位置ずれに対して、所望の磁気特性を維持することが可能となる。

また、図5の矢印M1にて示すように、導電バー33に流れる電流によって発生する磁界は、磁性体コア13Bに磁路を形成する。この磁路は、空気に比べて透磁率の高い第1分割コア46の位置が導電バー33側(下方側)に移動することで、形成される位置が変わり、内径が小さくなる。このため、磁性体コア13Bは、上記実施形態の磁性体コア13(図3参照)に比べて磁路長が短くなっている。ここで、磁性体コア13Bの磁路長は、インダクタンスに反比例する。このため、当該磁性体コア13Aでは、磁路長を短くしてインダクタンスを大きくすることで、フィルタ特性等の磁気特性の向上を図ることが可能となっている。

また、例えば、図6に示す磁性体コア13Cのように、第1分割コア46の上下方向の厚みを、第2分割コア47及び第3分割コア48に比べて薄くしてもよい。第1分割コア46は、上下方向の中点が、第3端面47A及び第4端面48Bの上下方向の中点と一致する位置に設けられている。

このような構成では、第1分割コア46は、第2分割コア47及び第3分割コア48に挟まれた状態において上方又は下方に位置がずれた場合、第1端面46Aが第3端面47Aと、第2端面46Bが第4端面48Bと、平行な状態のまま常に対向する。従って、当該磁性体コア13Cでは、図5に示す磁性体コア13Bと同様に、第1分割コア46の左右方向及び上下方向のずれに対し、所望の磁気特性を維持することが可能となる。

また、上記実施形態において、磁性体コア13を、保持ケース17でモールドして固定したが、磁性体コア13の固定方法は、これに限らない。例えば、保持ケース17に係合部等を設けて磁性体コア13の第1及び第2コア14,15の位置を固定してもよい。また、絶縁性を有するテープ部材を磁性体コア13の外周面49に巻き付けて、第1及び第2コア14,15の位置を固定してもよい。また、第1コア14の第1〜第3分割コア46〜48を、接着性を有する第1及び第2スペーサ63,64で互いに固定してもよい。また、例えば、図5に示す磁性体コア13Bにおいて、第1分割コア46を下方の導電バー33に向けて付勢する弾性部材等を用いて、磁性体コア13B及び導電バー33を互いに固定してもよい。また、上記したモールドやテープ部材等の方法を組み合わせて第1及び第2コア14,15の位置を固定してもよい。

また、上記実施形態において、保持ケース17は、磁性体コア13(第1コア14及び第2コア15)の挿通孔31側(内周面43,53)をモールドする構成でもよい。
また、上記実施形態において、保持ケース17を省略した構成でもよい。例えば、磁性体コア13をテープ部材で環状に固定した構成でもよい。このような構成であっても、テープ部材による固定の前後で第1分割コア46の位置がずれても、所望の磁気特性を維持することが可能となる。
また、上記実施形態において、第1及び第2スペーサ63,64を設けない構成でもよい。
また、上記実施形態では、第1及び第2スペーサ63,64として非磁性材料を用いたが、例えば、第1分割コア46の移動にともなう磁気抵抗の変動が、ある程度許容される場合には、磁性材料(例えば、フェライトシート)を用いてもよい。

また、上記実施形態では、本願における導体として、導電バー33を例に説明したが、これに限らない。本願における導体は、各種の装置間の信号を伝達する信号線や電源ケーブルでもよい。
また、上記実施形態における各部材の形状や数等は、一例であり、適宜変更可能である。例えば、第1コア14に3つ以上のギャップを設けてもよい。また、第1コア14と第2コア15の両方にギャップを設けてもよい。また、第2コア15、第2分割コア47及び第3分割コア48を一体で形成してもよい。また、磁性体コア13は、略長方形の柱状に限らず、導電バー33等の導体が挿入可能な他の形状、例えば、円環の柱形状でもよい。

13 磁性体コア、31 挿通孔、33 導電バー、46 第1分割コア、47 第2分割コア、48 第3分割コア、46A 第1端面、46B 第2端面、47A 第3端面、48B 第4端面、L1 長さ、L2 内径。

Claims (3)

  1. 導体を挿入する挿通孔を有する環状に形成され、環状をなす磁路を形成する磁性体コアであって、
    前記環状の磁路の一部の経路を形成する第1分割コアと、
    前記第1分割コアの両端を挟んで前記環状の磁路の残りの経路を形成する第2分割コアと、を備え、
    前記第1分割コアの前記両端の各々に設けられた第1端面及び第2端面、前記第1端面に対向する前記第2分割コアの第3端面、及び前記第2端面に対向する前記第2分割コアの第4端面の4つの端面が、互いに平行であって、且つ、前記第1端面に直交する離間方向における前記第1端面と前記第2端面との離間距離が、前記離間方向における前記挿通孔の内径に比べて短い距離であることを特徴とする磁性体コア。
  2. 前記第1分割コアは、前記離間方向に沿って延設され、前記第1端面と前記第2端面とが前記離間方向において互いに対向することを特徴とする請求項1に記載の磁性体コア。
  3. 前記第2分割コアは、断面コ字状に形成され、
    前記第1分割コアは、前記第2分割コアの断面コ字状の内径側に設けられた前記第3端面及び前記第4端面の各々に対して、前記第1端面及び前記第2端面の各々が対向する位置に設けられることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の磁性体コア。
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