JP2017139397A

JP2017139397A - 磁性部品

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Publication number: JP2017139397A
Application number: JP2016020558A
Authority: JP
Inventors: 孝男山田; Takao Yamada; 上田　穂積; Hozumi Ueda; 穂積上田; 知明浅利; Tomoaki Asari
Original assignee: Sumida Corp
Current assignee: Sumida Corp
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2017-08-10
Also published as: DE102016014899A1; KR20170093689A; KR101838115B1; CN107045927A; CN107045927B

Abstract

【課題】直流重畳特性に優れ、漏れ磁束も抑制すること。【解決手段】２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒを備えたフェライトコア１００Ｕ、１００Ｄと、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄの一方の突出部１０４Ｌの間に、スペーサ２００Ｌを介して配置されたフェライトコア１１０Ｌと、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄの他方の突出部１０４Ｒの間に、スペーサ２００Ｒを介して配置されフェライトコア１１０Ｒと、内周側にフェライトコア１１０Ｌが位置するように配置されたコイル３００Ｌと、内周側にフェライトコア１１０Ｒが位置するように配置されたコイル３００Ｒと、を備え、スペーサ２００Ｌがコイル３００Ｌの内周側に位置し、かつ、スペーサ２００Ｒがコイル３００Ｒの内周側に位置している磁性部品。【選択図】図２

Description

本発明は、磁性部品に関するものである。

リアクトルとして利用される磁性部品は、一般的に、磁性部品の製造の容易さを考慮して、板形状や柱状形状などのシンプルなＩ形状のフェライトコアを組み合わせて構成される。たとえば、特許文献１記載の磁性部品で用いるフェライトコアに着目すると、この磁性部品は、互いに対向配置された第一のフェライトコアおよび第二のフェライトコアと、第一のフェライトコアの一方の端部および第二のフェライトコアの一方の端部の間にスペーサを介して配置された第三のフェライトコアと、第一のフェライトコアの他方の端部および第二のフェライトコアの他方の端部の間にスペーサを介して配置された第四のフェライトコアと、を有している。そしてこれら４つのフェライトコアは、いずれもＩ形状を有している。また、特許文献１記載の磁性部品は、金属コアよりも抵抗率が大きく、渦電流損失の小さいフェライトコアを用いているため、コイルで発生する渦電流損失も小さくでき、結果として、コイルの発熱を抑制できる。

特許第４３３１１２２号

しかし、特許文献１記載の磁性部品では、直流重畳特性が悪く、漏れ磁束も生じやすいという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、直流重畳特性に優れ、漏れ磁束も抑制できる磁性部品を提供することを課題とする。

上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、
本発明の磁性部品は、片面側に２つの突出部を備えた第一のフェライトコアと、片面側に２つの突出部を有し、当該２つの突出部の各々が、第一のフェライトコアの２つの突出部の各々と対向するように、第一のフェライトコアに対して配置される第二のフェライトコアと、第一のフェライトコアの一方の突出部と、第一のフェライトコアの一方の突出部に対向して配置された第二のフェライトコアの一方の突出部との間に、第一のスペーサを介して配置された第三のフェライトコアと、第一のフェライトコアの他方の突出部と、第一のフェライトコアの他方の突出部に対向して配置された第二のフェライトコアの他方の突出部との間に、第二のスペーサを介して配置された第四のフェライトコアと、内周側に少なくとも第三のフェライトコアが位置するように配置された第一のコイルと、内周側に少なくとも第四のフェライトコアが位置するように配置された第二のコイルと、を備え、第一のスペーサが第一のコイルの内周側に位置し、かつ、第二のスペーサが第二のコイルの内周側に位置していることを特徴とする。

本発明の磁性部品の一実施形態は、第一のフェライトコアの一方の突出部の少なくとも先端部、および、第二のフェライトコアの一方の突出部の少なくとも先端部、から選択される少なくともいずれかの部分も、第一のコイルの内側に位置していることが好ましい。

本発明の磁性部品の他の実施形態は、第一のフェライトコアの他方の突出部の少なくとも先端部、および、第二のフェライトコアの他方の突出部の少なくとも先端部、から選択される少なくともいずれかの部分も、第二のコイルの内側に位置していることが好ましい。

本発明の磁性部品の他の実施形態は、第三のフェライトコアが、その中心軸方向に対して分割された２つ以上の柱状フェライトコアから構成されると共に、中心軸方向において互いに隣り合う２つの柱状フェライトコア間には第三のスペーサが配置されることが好ましい。

本発明の磁性部品の他の実施形態は、第三のスペーサの厚みが、第一のスペーサの厚みよりも大きいことが好ましい。

本発明の磁性部品の他の実施形態は、第四のフェライトコアが、その中心軸方向に対して分割された２つ以上の柱状フェライトコアから構成されると共に、中心軸方向において互いに隣り合う２つの柱状フェライトコア間には第四のスペーサが配置されることが好ましい。

本発明の磁性部品の他の実施形態は、第四のスペーサの厚みが、第二のスペーサの厚みよりも大きいことが好ましい。

本発明の磁性部品の他の実施形態は、第一のフェライトコアが、平板状の土台部と、土台部の片面に設けられた２つの突出部とを有し、かつ、（ｉ）２つの突出部の中心軸と直交する平面方向において、２つの突出部と２つの突出部に囲まれた部分とからなる領域よりも外側に伸びるように土台部が形成されている態様、および、（ｉｉ）２つの突出部の中心軸と直交する平面方向において、２つの突出部と２つの突出部に囲まれた部分とからなる領域よりも外側に伸びるように土台部が形成されている態様、から選択される少なくとも一方の態様を含むことが好ましい。

本発明の磁性部品の他の実施形態は、第二のフェライトコアが、平板状の土台部と、土台部の片面に設けられた２つの突出部とを有し、かつ、（ｉ）２つの突出部の中心軸と直交する平面方向において、２つの突出部と２つの突出部間とからなる領域よりも外側に伸びるように土台部が形成されている態様、および、（ｉｉ）２つの突出部の配列方向と直交する方向において、２つの突出部と２つの突出部間とからなる領域よりも外側に伸びるように土台部が形成されている態様、から選択される少なくとも一方の態様を含むことが好ましい。

本発明によれば、直流重畳特性に優れ、漏れ磁束も抑制できる磁性部品を提供することができる。

本実施形態の磁性部品の一例を示す外観斜視図である。図１に示す磁性部品の正面図である。比較例として示す磁性部品の正面図である。磁性部品を構成するフェライトコア内部における磁束密度分布のシュミレーション結果の一例について示す模式図である。ここで、図４（Ａ）は、図３に比較例として示す磁性部品の磁束分布密度を示す模式図であり、図４（Ｂ）は、図２に示す本実施形態の磁性部品の磁束分布密度を示す模式図であり、図４（Ｃ）は、図２に示す本実施形態の磁性部品の変形例の磁束分布密度を示す模式図である。図２に示す本実施形態の磁性部品および図３に比較例として示す磁性部品の直流重畳特性の測定結果について示すグラフである。磁性部品のフェライトコア外部における漏れ磁束の磁束密度分布のシュミレーション結果の一例について示す模式図である。ここで、図４（Ａ）は、図３に比較例として示す磁性部品の磁束分布密度を示す模式図であり、図４（Ｂ）は、図２に示す本実施形態の磁性部品の磁束分布密度を示す模式図であり、図４（Ｃ）は、図２に示す本実施形態の磁性部品の変形例の磁束分布密度を示す模式図である。本実施形態の磁性部品の他の例を示す正面図である。本実施形態の磁性部品に用いられる第一のフェライトコアおよび第二のフェライトコアを、突出部が設けられた側から見た模式図である。ここで、図８（Ａ）は第一のフェライトコアおよび第二のフェライトコアの一例を示す図であり、図８（Ｂ）は第一のフェライトコアおよび第二のフェライトコアの他の例を示す図である。

図１および図２は本実施形態の磁性部品の一例を示す図であり、図１は外観斜視図を示し、図２は、図１に示す本実施形態の磁性部品において、第一のコイルおよび第二のコイルを透明化して示した正面図である。ここで、図２中、点線で示す部分が第一のコイルおよび第二のコイルである。また、図１〜２および後述する図３以降において、図中に示す矢印ＸＹＺは互いに直交する方向である。

図１および図２に示すように、本実施形態の磁性部品１０Ａ（１０）は、コアとして、第一のフェライトコア１００Ｕ、第二のフェライトコア１００Ｄ、第三のフェライトコア１１０Ｌおよび第四のフェライトコア１１０Ｒを有する。第一のフェライトコア１００Ｕおよび第二のフェライトコア１００Ｄは、各々、平板状の土台部１０２の片面１０２Ｓ側に２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒを備えている。そして、第一のフェライトコア１００Ｕと第二のフェライトコア１００Ｄとは、第一のフェライトコア１００Ｕの２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒの各々が、第二のフェライトコア１００Ｄの２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒの各々と対向するように配置されている。すなわち、互いに離間して配置された２つの突出部１０４Ｌ同士が対向し、互いに離間して配置された２つの突出部１０４Ｒ同士が対向している。

また、第一のフェライトコア１００Ｕの一方の突出部１０４Ｌと、第一のフェライトコア１００Ｕの一方の突出部１０４Ｌに対向して配置された第二のフェライトコア１００Ｄの一方の突出部１０４Ｌとの間に、第一のスペーサ２００Ｌを介して第三のフェライトコア１１０Ｌが配置されている。同様に、第一のフェライトコア１００Ｕの他方の突出部１０４Ｒと、第一のフェライトコア１００Ｕの他方の突出部１０４Ｒに対向して配置された第二のフェライトコア１００Ｄの他方の突出部１０４Ｒとの間に、第二のスペーサ２００Ｒを介して第四のフェライトコア１１０Ｒが配置されている。

したがって、第一のスペーサ２００Ｌは、第一のフェライトコア１００Ｕと第三のフェライトコア１１０Ｌとの間、および、第二のフェライトコア１００Ｄと第三のフェライトコア１１０Ｌとの間に第一の磁気ギャップを形成し、第二のスペーサ２００Ｒは、第一のフェライトコア１００Ｕと第四のフェライトコア１１０Ｒとの間、および、第二のフェライトコア１００Ｄと第四のフェライトコア１１０Ｒとの間に第二の磁気ギャップを形成する。よって、第一のスペーサ２００Ｌの厚みＴ１が、第一の磁気ギャップの距離Ｔ１に相当し、第二のスペーサ２００Ｒの厚みＴ２が第二の磁気ギャップの距離Ｔ２に相当する。

なお、第三のフェライトコア１１０Ｌおよび第四のフェライトコア１１０Ｒは、それぞれ、その中心軸Ｃ３、Ｃ４方向（Ｚ方向と平行な方向）に対して２分割された２つの柱状フェライトコア１１２から構成されている。そして、第三のフェライトコア１１０Ｌおよび第四のフェライトコア１１０Ｒの各々において、中心軸Ｃ３、Ｃ４方向において互いに隣り合う２つの柱状フェライトコア１１２間には、それぞれ、第三の磁気ギャップを形成する第三のスペーサ２１０Ｌおよび第四の磁気ギャップを形成する第四のスペーサ２１０Ｒが設けられている。ここで、第三のスペーサ２１０Ｌの厚みＴ３は、第三の磁気ギャップの距離Ｔ３に相当し、第四のスペーサ２１０Ｒの厚みＴ４は、第四の磁気ギャップの距離Ｔ４に相当する。なお、図２に示す例では、Ｔ１＝Ｔ２、Ｔ３＝Ｔ４、Ｔ１＞Ｔ３およびＴ２＞Ｔ４に設定されている。

また、本実施形態の磁性部品１０Ａは、内周側に少なくとも第三のフェライトコア１１０Ｌが位置するように、第一のフェライトコア１００Ｕと第二のフェライトコア１００Ｄとの間に配置された第一のコイル３００Ｌ、および、内周側に少なくとも第四のフェライトコア１１０Ｒが位置するように、第一のフェライトコア１００Ｕと第二のフェライトコア１００Ｄとの間に配置された第二のコイル３００Ｒと、を備える。

さらに、本実施形態の磁性部品１０Ａにおいては、第一のスペーサ２００Ｌ、第三のスペーサ２１０Ｌおよび互いに対向して配置された２つの突出部１０４Ｌの先端部が第一のコイル３００Ｌの内周側に位置し、第二のスペーサ２００Ｒ、第四のスペーサ２１０Ｒおよび互いに対向して配置された２つの突出部１０４Ｒの先端部が第二のコイル３００Ｒの内周側に位置している。

一方、高周波用のリアクトルに用いるコアとしては、電気抵抗が低く、ＫＨｚ〜ＭＨｚオーダーの高周波の交流磁界が加わると、渦電流による発熱損失が非常に大きくなる圧粉コアなどよりも、透磁率が高く電気抵抗の高いフェライトコアを用いた方が圧倒的に有利である。しかしながら、フェライトコアは磁気飽和し易いという欠点がある。このため、図３に例示する磁性部品２０ように、磁気ギャップを形成するスペーサ２００Ｌ、２００Ｒが、コイル３００Ｌ、３００Ｒの外側に位置する場合、コイル３００Ｌ、３００Ｒ外に位置する磁気ギャップにおける磁気抵抗が大きくなるため、コイル３００Ｌ、３００Ｒに電流を流した場合、４つのフェライトコア１００Ｕ、１００Ｄ、１１０Ｌ、１１０Ｒ全体における磁束分布に大きな偏りが生じやすくなる。そして、その結果、十分な直流重畳特性も得難くなる。

ここで、図３に例示した比較例（磁性部品２０）は、図２に例示した本実施形態の磁性部品１０Ａにおいて、（ｉ）フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄの代わりに、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄから突出部１０４Ｌ、１０４Ｒを取り除いたフェライトコア４００Ｕ、４００Ｄを用い、かつ、（ｉｉ）突出部１０４Ｌ、１０４Ｒを取り除いた分だけ、フェライトコア１１０Ｒ、１１０ＬのＹ方向長さを延長した点を除けば、磁性部品１０Ａと同様の構造を有する。この結果、図３に示す磁性部品２０では、磁気ギャップを形成するスペーサ２００Ｌ、２００Ｒが、コイル３００Ｌ、３００Ｒの外側に位置する。

しかしながら、本実施形態の磁性部品１０Ａでは、磁気ギャップを形成するスペーサ２００Ｌ、２００Ｒが、コイル３００Ｌ、３００Ｒの内周側に位置するため、コイル３００Ｌ、３００Ｒ内に位置する磁気ギャップにおける磁気抵抗をより小さくできる。このため、コイル３００Ｌ、３００Ｒに電流を流した場合、４つのフェライトコア１００Ｕ、１００Ｄ、１１０Ｌ、１１０Ｒ全体、特に、これらの中でもフェライトコア１１０Ｌ、１１０Ｒにおける磁束分布の偏りが改善され、その結果、直流重畳特性も大きく改善される。これに加えて、漏れ磁束を発生させる磁気ギャップが、コイル３００Ｌ、３００Ｒの内周側に位置するため、コイル３００Ｌ、３００Ｒが磁気ギャップから発生する漏れ磁束のシールドとして機能し、漏れ磁束の発生を抑制することもできる。

なお、磁束分布の偏りをより一層改善することで、直流重畳特性をさらに改善するためには、図１および図２に例示したように、第一のフェライトコア１００Ｕの一方の突出部１０４Ｌの少なくとも先端部、および、第二のフェライトコア１００Ｄの一方の突出部１０４Ｌの少なくとも先端部、から選択される少なくともいずれかの部分も、第一のコイル３００Ｌの内側に位置していることが好ましい。これは、他方の突出部１０４Ｒおよび第二のコイル３００Ｒについても同様である。また、突出部１０４Ｌ、１０４Ｒの全体がコイル３００Ｌ、３００Ｒの内周側に位置していることがより好ましい。

次に、本実施形態の磁性部品１０について、フェライトコア内部における磁束密度分布のシュミレーション結果、直流重畳特性の測定結果およびフェライトコア外部における漏れ磁束の磁束密度分布のシュミレーション結果について説明する。

図４は、磁性部品を構成するフェライトコア内部における磁束密度分布のシュミレーション結果の一例について示す模式図であり、図中においては、磁性部品を構成するフェライトコアおよびコイルのみを示してある。また、図中に示す白黒のグラデーションは、磁束密度の相対的な高低を示しており、色が濃いほど磁束密度が高いことを意味する。ここで、図４（Ａ）は、図３に示す磁性部品２０の磁束密度分布を示す模式図であり、図４（Ｂ）は、図２に示す本実施形態の磁性部品１０Ａの磁束密度分布を示す模式図であり、図４（Ｃ）は、本実施形態の磁性部品１０Ｂ（１０）の磁束密度分布を示す模式図である。なお、これら３つの磁性部品１０Ａ、１０Ｂ、２０の磁束密度分布のシュミレーション条件は、シュミレーションに用いた磁性部品１０Ａ、１０Ｂ、２０の形状・構造が異なる点以外は全て同一に設定されている。

なお、磁性部品１０Ｂは、図２に示す磁性部品１０Ａにおいて、Ｔ１＞Ｔ３およびＴ２＞Ｔ４に設定する代わりに、Ｔ１＜Ｔ３およびＴ２＜Ｔ４に設定したものである。また、Ｔ１とＴ３との総和およびＴ２とＴ４との総和は、磁性部品１０Ａと磁性部品１０Ｂとで同一に設定されている。

図４に示されるように、コイル３００Ｌ、３００Ｒの内周側に第一のスペーサ２００Ｌおよび第二のスペーサ２００Ｒ（第一の磁気ギャップおよび第二の磁気ギャップ）が位置する本実施形態の磁性部品１０は、コイル３００Ｌ、３００Ｒの外側に第一のスペーサ２００Ｌおよび第二のスペーサ２００Ｒ（第一の磁気ギャップおよび第二の磁気ギャップ）が位置する磁性部品２０と比べて、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄ、１１０Ｌ、１１０Ｒ内、特にフェライトコア１００Ｕ、１００Ｄ内における磁束密度分布が大幅に改善（均一化）されている。

図５は、図２に示す本実施形態の磁性部品１０Ａおよび図３に示す磁性部品２０の直流重畳特性の測定結果について示すグラフであり、縦軸はインダクタンス値の変化率ΔＬ／Ｌ（％）を示し、横軸はコイル３００Ｌ、３００Ｒに流した電流値Ｉｄｃ（Ａ）を示す。また、グラフ中、実線で示されるラインが図２に示す本実施形態の磁性部品１０Ａの直流重畳特性を意味し、点線で示されるラインが図３に示す磁性部品２０の直流重畳特性を意味する。図５に示されるように、磁性部品２０と比べて、本実施形態の磁性部品１０Ａの方が、より優れた直流重畳特性が得られることがわかる。

図６は、磁性部品のフェライトコア外部における漏れ磁束の磁束密度分布のシュミレーション結果の一例について示す模式図であり、図中においては、磁性部品を構成するフェライトコアおよびコイルのみを示してある。また、図中に示す白黒のグラデーションは、漏れ磁束の磁束密度分布の相対的な高低を示しており、色が濃いほど漏れ磁束の磁束密度が高いことを意味する。ここで、図４（Ａ）は、図３に示す磁性部品２０の漏れ磁束の磁束密度分布を示す模式図であり、図４（Ｂ）は、図２に示す本実施形態の磁性部品１０Ａの漏れ磁束の磁束密度分布を示す模式図であり、図４（Ｃ）は、本実施形態の磁性部品１０Ｂの漏れ磁束の磁束密度分布を示す模式図である。なお、これら３つの磁性部品１０Ａ、１０Ｂ、２０の漏れ磁束の磁束密度分布のシュミレーション条件は、シュミレーションに用いた磁性部品１０Ａ、１０Ｂ、２０の形状・構造が異なる点以外は全て同一に設定されている。

図６に示されるように、コイル３００Ｌ、３００Ｒの内周側に第一のスペーサ２００Ｌおよび第二のスペーサ２００Ｒ（第一の磁気ギャップおよび第二の磁気ギャップ）が位置する本実施形態の磁性部品１０は、コイル３００Ｌ、３００Ｒの外側に第一のスペーサ２００Ｌおよび第二のスペーサ２００Ｒ（第一の磁気ギャップおよび第二の磁気ギャップ）が位置する磁性部品２０と比べて、第一の磁気ギャップおよび第二の磁気ギャップに起因する漏れ磁束が大幅に改善されている。

次に、本実施形態の磁性部品１０の変形例について説明する。本実施形態の磁性部品１０は、図２に例示したように、フェライトコア１１０Ｌ、１１０Ｒが、その中心軸Ｃ３、Ｃ４方向に対して２分割されているが、分割されていなくてもよい。すなわち、第三の磁気ギャップ、第四の磁気ギャップ、およびこれら磁気ギャップに配置されるスペーサ２１０Ｌ、２１０Ｒは無くてもよい。しかしながら、通常、フェライトコア１１０Ｌ、１１０Ｒは、その中心軸Ｃ３、Ｃ４方向に対して分割された２つ以上の柱状フェライトコア１１２から構成されると共に、その中心軸Ｃ３、Ｃ４方向において互いに隣り合う２つの柱状フェライトコア１１２間にはスペーサ２１０Ｌ、２２０Ｒが配置されることが好ましい。フェライトコア１１０Ｌ、１１０Ｒの分割数、言い換えれば、磁性部品１０全体の磁気ギャップの総数を適宜選択することによりインダクタンス値を調整することができる。また、磁気ギャップの数を増やした場合、個々の磁気ギャップの距離を短くできるため、磁性部品１０全体での漏れ磁束をより抑制することもできる。

また、磁気ギャップの距離を決定するスペーサ２００Ｌ、２００Ｒ、２１０Ｌ、２１０Ｒの厚みＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は適宜選択することができる。しかしながら、Ｔ１とＴ３との和、および、Ｔ２とＴ４との和が一定である場合、磁性部品１０Ａのように、Ｔ１＞Ｔ３およびＴ２＞Ｔ４とするよりも、磁性部品１０Ｂのように、Ｔ１＜Ｔ３およびＴ２＜Ｔ４とすることがより好ましい。この場合、図４（Ｂ）〜図４（Ｃ）および図６（Ｂ）〜図６（Ｃ）から明らかなように、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄ、１１０Ｌ、１１０Ｒ内、特にフェライトコア１００Ｕ、１００Ｄ内における磁束密度分布をより一層改善できると共に、磁性部品１０の外部への漏れ磁束もより一層抑制できる。

また、図２に示す磁性部品１０Ａにおいては、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄを構成する突出部１０４Ｌ、１０４Ｒは、Ｘ方向において、土台部１０２の最も両端側に設けられているか、図７に示す磁性部品１０Ｃ（１０）ように両端側よりもやや内側に設けられていてもよい。この場合、Ｘ方向において、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄの一端側に対するコイル３００Ｌの出っ張りおよび多端側に対するコイル３００Ｒの出っ張りをより小さくできるため、磁性部品１０をより小型化できる。

なお、同様の観点からは、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄは、（ｉ）２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒの中心軸ＣＬ、ＣＲと直交する平面（ＸＹ平面）方向において、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒと２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒに囲まれた部分とからなる領域よりも外側に伸びるように土台部１０２が形成されている態様、および、（ｉｉ）２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒの中心軸ＣＬ、ＣＲと直交する平面（ＸＹ平面）方向において、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒと２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒに囲まれた部分とからなる領域よりも外側に伸びるように土台部１０２が形成されている態様、から選択される少なくとも一方の態様を含むことが望ましい。

図８は、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄを、突出部１０４Ｌ、１０４Ｒが設けられた側の面（片面１０２Ｓ）側から見た場合について示す模式図であり、図８（Ａ）に一例を、図８（Ｂ）に他の例を示している。

図８（Ａ）に示すフェライトコア１００Ｕ１（１００Ｕ）、１００Ｄ１（１００Ｄ）は、ＸＹ平面が略正八角形状を成す平板状の土台部１０２の片面１０２Ｓ上に、Ｘ方向に沿って２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒが設けられている。これら２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒは、土台部１０２のＸ方向両端側の辺と一致するように設けられている。しかし、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒの中心軸ＣＬ、ＣＲと直交する平面（ＸＹ平面）方向において、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒと２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒに囲まれた部分とからなる領域Ａよりも外側に伸びるように土台部１０２が形成されている。

図８（Ｂ）に示すフェライトコア１００Ｕ２（１００Ｕ）、１００Ｄ２（１００Ｄ）は、ＸＹ平面が、Ｘ方向に横長な略長方形状を成す平板状の土台部の片面１０２Ｓ上に、Ｘ方向に沿って２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒが設けられている。また、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒの中心軸ＣＬ、ＣＲと直交する平面（ＸＹ平面）方向において、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒと２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒに囲まれた部分とからなる領域Ａよりも外側に伸びると共に、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒの中心軸ＣＬ、ＣＲと直交する平面（ＸＹ平面）方向において、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒと２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒに囲まれた部分とからなる領域Ａよりも外側にも伸びるように土台部１０２が形成されている。

また、図２等に例示した本実施形態の磁性部品１０は、図中において磁性部品１０を、Ｘ方向と直交する平面（ＹＺ平面）で２分した場合において対称な構造を有するが、非対称な構造を有していてもよい。

本実施形態の磁性部品１０は、図中に示した以外の部材をさらに有していてもよく、たとえば、リアクトルとして用いる場合、ボビンあるいは絶縁シート、ワニス層、台座やネジなどから構成される固定部材など有していてもよい。すなわち、コイル３００Ｌ、３００Ｒと、コイル３００Ｌ、３００Ｒの内周側に位置する部材（フェライトコア１１０Ｌ、１１０Ｒなど）などとを絶縁するために、両部材の間に、筒体状の部材からなるボビンや、紙などの絶縁シートを配置することができる。また、ワニス層を形成するために、磁性部品１０をワニスで満たしたワニス槽に浸漬処理するなどして、磁性部品１０の外面全体を覆うワニス層を形成することができる。また、組み立てた磁性部品１０が分解してばらけてしまわないように、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄのフェライトコア１１０Ｌ、１１０Ｒが設けられた側と反対側の面側から挟んで固定する台座等の固定部材を用いることもできる。

また、本実施形態の磁性部品１０においては、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄ、１１０Ｌ、１１０Ｒの代わりに、その他の材質からなるコアを用いることもできる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ：磁性部品
２０：磁性部品
１００Ｕ、１００Ｕ１、１００Ｕ２：（第一の）フェライトコア
１００Ｄ、１００Ｄ１、１００Ｄ２：（第二の）フェライトコア
１０２：土台部
１０２Ｓ：片面
１０４Ｌ、１０４Ｒ：突出部
１１０Ｌ：（第三の）フェライトコア
１１０Ｒ：（第四の）フェライトコア
１１２：柱状フェライトコア
２００Ｌ：（第一の）スペーサ
２００Ｒ：（第二の）スペーサ
２１０Ｌ：（第三の）スペーサ
２１０Ｒ：（第四の）スペーサ
３００Ｌ：（第一の）コイル
３００Ｒ：（第二の）コイル
４００Ｕ、４００Ｄ：フェライトコア

本発明の磁性部品の他の実施形態は、第一のフェライトコアが、平板状の土台部と、土台部の片面に設けられた２つの突出部とを有し、かつ、２つの突出部の中心軸と直交する平面方向において、２つの突出部と２つの突出部に囲まれた部分とからなる領域よりも外側に伸びるように土台部が形成されていることが好ましい。

本発明の磁性部品の他の実施形態は、第二のフェライトコアが、平板状の土台部と、土台部の片面に設けられた２つの突出部とを有し、かつ、２つの突出部の中心軸と直交する平面方向において、２つの突出部と２つの突出部間とからなる領域よりも外側に伸びるように土台部が形成されていることが好ましい。

本実施形態の磁性部品の一例を示す外観斜視図である。図１に示す磁性部品の正面図である。比較例として示す磁性部品の正面図である。磁性部品を構成するフェライトコア内部における磁束密度分布のシュミレーション結果の一例について示す模式図である。ここで、図４（Ａ）は、図３に比較例として示す磁性部品の磁束密度分布を示す模式図であり、図４（Ｂ）は、図２に示す本実施形態の磁性部品の磁束密度分布を示す模式図であり、図４（Ｃ）は、図２に示す本実施形態の磁性部品の変形例の磁束密度分布を示す模式図である。図２に示す本実施形態の磁性部品および図３に比較例として示す磁性部品の直流重畳特性の測定結果について示すグラフである。磁性部品のフェライトコア外部における漏れ磁束の磁束密度分布のシュミレーション結果の一例について示す模式図である。ここで、図６（Ａ）は、図３に比較例として示す磁性部品の磁束密度分布を示す模式図であり、図６（Ｂ）は、図２に示す本実施形態の磁性部品の磁束密度分布を示す模式図であり、図６（Ｃ）は、図２に示す本実施形態の磁性部品の変形例の磁束密度分布を示す模式図である。本実施形態の磁性部品の他の例を示す正面図である。本実施形態の磁性部品に用いられる第一のフェライトコアおよび第二のフェライトコアを、突出部が設けられた側から見た模式図である。ここで、図８（Ａ）は第一のフェライトコアおよび第二のフェライトコアの一例を示す図であり、図８（Ｂ）は第一のフェライトコアおよび第二のフェライトコアの他の例を示す図である。

ここで、図３に例示した比較例（磁性部品２０）は、図２に例示した本実施形態の磁性部品１０Ａにおいて、（ｉ）フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄの代わりに、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄから突出部１０４Ｌ、１０４Ｒを取り除いたフェライトコア４００Ｕ、４００Ｄを用い、かつ、（ｉｉ）突出部１０４Ｌ、１０４Ｒを取り除いた分だけ、フェライトコア１１０Ｒ、１１０ＬのＺ方向長さを延長した点を除けば、磁性部品１０Ａと同様の構造を有する。この結果、図３に示す磁性部品２０では、磁気ギャップを形成するスペーサ２００Ｌ、２００Ｒが、コイル３００Ｌ、３００Ｒの外側に位置する。

図６は、磁性部品のフェライトコア外部における漏れ磁束の磁束密度分布のシュミレーション結果の一例について示す模式図であり、図中においては、磁性部品を構成するフェライトコアおよびコイルのみを示してある。また、図中に示す白黒のグラデーションは、漏れ磁束の磁束密度分布の相対的な高低を示しており、色が濃いほど漏れ磁束の磁束密度が高いことを意味する。ここで、図６（Ａ）は、図３に示す磁性部品２０の漏れ磁束の磁束密度分布を示す模式図であり、図６（Ｂ）は、図２に示す本実施形態の磁性部品１０Ａの漏れ磁束の磁束密度分布を示す模式図であり、図６（Ｃ）は、本実施形態の磁性部品１０Ｂの漏れ磁束の磁束密度分布を示す模式図である。なお、これら３つの磁性部品１０Ａ、１０Ｂ、２０の漏れ磁束の磁束密度分布のシュミレーション条件は、シュミレーションに用いた磁性部品１０Ａ、１０Ｂ、２０の形状・構造が異なる点以外は全て同一に設定されている。

次に、本実施形態の磁性部品１０の変形例について説明する。本実施形態の磁性部品１０は、図２に例示したように、フェライトコア１１０Ｌ、１１０Ｒが、その中心軸Ｃ３、Ｃ４方向に対して２分割されているが、分割されていなくてもよい。すなわち、第三の磁気ギャップ、第四の磁気ギャップ、およびこれら磁気ギャップに配置されるスペーサ２１０Ｌ、２１０Ｒは無くてもよい。しかしながら、通常、フェライトコア１１０Ｌ、１１０Ｒは、その中心軸Ｃ３、Ｃ４方向に対して分割された２つ以上の柱状フェライトコア１１２から構成されると共に、その中心軸Ｃ３、Ｃ４方向において互いに隣り合う２つの柱状フェライトコア１１２間にはスペーサ２１０Ｌ、２１０Ｒが配置されることが好ましい。フェライトコア１１０Ｌ、１１０Ｒの分割数、言い換えれば、磁性部品１０全体の磁気ギャップの総数を適宜選択することによりインダクタンス値を調整することができる。また、磁気ギャップの数を増やした場合、個々の磁気ギャップの距離を短くできるため、磁性部品１０全体での漏れ磁束をより抑制することもできる。

また、図２に示す磁性部品１０Ａにおいては、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄを構成する突出部１０４Ｌ、１０４Ｒは、Ｘ方向において、土台部１０２の最も両端側に設けられているか、図７に示す磁性部品１０Ｃ（１０）ように両端側よりもやや内側に設けられていてもよい。この場合、Ｘ方向において、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄの一端側に対するコイル３００Ｌの出っ張りおよび他端側に対するコイル３００Ｒの出っ張りをより小さくできるため、磁性部品１０をより小型化できる。

なお、同様の観点からは、フェライトコア１００Ｕ、１００Ｄは、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒの中心軸ＣＬ、ＣＲと直交する平面（ＸＹ平面）方向において、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒと２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒに囲まれた部分とからなる領域よりも外側に伸びるように形成された土台部１０２を有することが望ましい。

図８（Ｂ）に示すフェライトコア１００Ｕ２（１００Ｕ）、１００Ｄ２（１００Ｄ）は、ＸＹ平面が、Ｘ方向に横長な略長方形状を成す平板状の土台部１０２の片面１０２Ｓ上に、Ｘ方向に沿って２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒが設けられている。また、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒの中心軸ＣＬ、ＣＲと直交する平面（ＸＹ平面）方向において、２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒと２つの突出部１０４Ｌ、１０４Ｒに囲まれた部分とからなる領域Ａよりも外側にも伸びるように土台部１０２が形成されている。

Claims

片面側に２つの突出部を備えた第一のフェライトコアと、
片面側に２つの突出部を有し、当該２つの突出部の各々が、前記第一のフェライトコアの２つの突出部の各々と対向するように、前記第一のフェライトコアに対して配置される第二のフェライトコアと、
前記第一のフェライトコアの一方の突出部と、前記第一のフェライトコアの一方の突出部に対向して配置された前記第二のフェライトコアの一方の突出部との間に、第一のスペーサを介して配置された第三のフェライトコアと、
前記第一のフェライトコアの他方の突出部と、前記第一のフェライトコアの他方の突出部に対向して配置された前記第二のフェライトコアの他方の突出部との間に、第二のスペーサを介して配置された第四のフェライトコアと、
内周側に少なくとも前記第三のフェライトコアが位置するように配置された第一のコイルと、
内周側に少なくとも前記第四のフェライトコアが位置するように配置された第二のコイルと、を備え、
前記第一のスペーサが前記第一のコイルの内周側に位置し、かつ、前記第二のスペーサが前記第二のコイルの内周側に位置していることを特徴とする磁性部品。
前記第一のフェライトコアの一方の突出部の少なくとも先端部、および、前記第二のフェライトコアの一方の突出部の少なくとも先端部、から選択される少なくともいずれかの部分も、前記第一のコイルの内側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の磁性部品。
前記第一のフェライトコアの他方の突出部の少なくとも先端部、および、前記第二のフェライトコアの他方の突出部の少なくとも先端部、から選択される少なくともいずれかの部分も、前記第二のコイルの内側に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載の磁性部品。
前記第三のフェライトコアが、その中心軸方向に対して分割された２つ以上の柱状フェライトコアから構成されると共に、前記中心軸方向において互いに隣り合う２つの柱状フェライトコア間には第三のスペーサが配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の磁性部品。
前記第三のスペーサの厚みが、前記第一のスペーサの厚みよりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の磁性部品。
前記第四のフェライトコアが、その中心軸方向に対して分割された２つ以上の柱状フェライトコアから構成されると共に、前記中心軸方向において互いに隣り合う２つの柱状フェライトコア間には第四のスペーサが配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の磁性部品。
前記第四のスペーサの厚みが、前記第二のスペーサの厚みよりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の磁性部品。
前記第一のフェライトコアが、平板状の土台部と、前記土台部の片面に設けられた前記２つの突出部とを有し、かつ
（ｉ）前記２つの突出部の中心軸と直交する平面方向において、前記２つの突出部と前記２つの突出部に囲まれた部分とからなる領域よりも外側に伸びるように前記土台部が形成されている態様、および、（ｉｉ）前記２つの突出部の中心軸と直交する平面方向において、前記２つの突出部と前記２つの突出部に囲まれた部分とからなる領域よりも外側に伸びるように前記土台部が形成されている態様、から選択される少なくとも一方の態様を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の磁性部品。
前記第二のフェライトコアが、平板状の土台部と、前記土台部の片面に設けられた前記２つの突出部とを有し、かつ
（ｉ）前記２つの突出部の中心軸と直交する平面方向において、前記２つの突出部と前記２つの突出部に囲まれた部分とからなる領域よりも外側に伸びるように前記土台部が形成されている態様、および、（ｉｉ）前記２つの突出部の中心軸と直交する平面方向において、前記２つの突出部と前記２つの突出部に囲まれた部分とからなる領域よりも外側に伸びるように前記土台部が形成されている態様、から選択される少なくとも一方の態様を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の磁性部品。