JP2699020B2 - コイル装置 - Google Patents
コイル装置Info
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- JP2699020B2 JP2699020B2 JP2264250A JP26425090A JP2699020B2 JP 2699020 B2 JP2699020 B2 JP 2699020B2 JP 2264250 A JP2264250 A JP 2264250A JP 26425090 A JP26425090 A JP 26425090A JP 2699020 B2 JP2699020 B2 JP 2699020B2
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Description
用トランス,チョークコイル等に用いるコイル装置の改
良に関し特にギャップを有する磁心を用いたコイル装置
の改良に関する。
流した際に磁心が飽和しないように磁路内にギャップを
設けている。例えばフェライト磁心の場合の透磁率μは
5000程度であるがこれをトランス用磁心として使用する
際にはギャップを設けて実効透磁率μを50乃至300とし
て用いている。
心の中に大きな磁気抵抗をもつギャップを入れなくては
ならないことを意味しており、ギャップ周辺で大きな漏
洩磁束が発生する。
及ぼすことが知られている。
ズの発生。
場合漏洩磁束によりギャップ周辺のコイルが異常発熱す
る。
検討されている。
コイルの内だけに設ける方法が知られているがこの方法
だけでは上記の問題点がさらに大きくなってしまう。
30402号公報に示されているように、コイル中に位置す
るギャップを磁気的に直列かつ複数に分割し漏洩磁束の
集中を分散させようという例もあり、また、上記,
の問題点を解決するものとして実公昭53−53850号,実
公昭60−7448号公報があり、これらはギャップ充填材と
して比透磁率が空気よりも大きいもの(1以上)を使用
してギャップ部での磁気抵抗を小さくし漏洩磁束を減少
させようとしている。
上)をギャップとしてコイルの内側に設けた場合には、
,の問題点ともある程度改良できる可能性がある。
匹敵する程の高飽和磁束密度,低磁心損失特性を持つ磁
性体の入手が困難である。
発熱する、ギャップ材の磁心損失によりギャップ部が異
常発熱する、ギャップを入れた磁心のB−H曲線が非線
形になりトランスとして使用した場合波形が歪むと言う
新たな問題を生じてしまい、より効果的な改良案は得ら
れていないのが現状である。
ップではなく他のギャップ材のギャップを設ける、ある
いは複数に分割するなどの複雑な構造に成っているにも
かかわらず、ギャップ周辺で大きな漏洩磁束が発生する
ことを十分に減少できないため、コストが増加する、信
頼性が低下するという問題点を生じてしまう。
和特性を持ち、しかも周辺機器(部品)へのノイズの影
響を少なくし、ギャップ周辺で生ずる漏洩磁束を減少さ
せ、もってギャップ周辺のコイルが異常発熱を起こすの
を防止でき、また、コストが安く、かつ、信頼性が向上
するコイル装置を提供することを目的とする。
この磁路中の異なる位置に磁心部分が非接触のギャップ
を複数有するフェライト磁心と、前記各ギャップを形成
する領域を包含するようにそれぞれ巻回されたコイルと
から成るコイル装置において、前記各ギャップを形成す
る領域の相対向する磁心部分の少なくとも一方を、基端
部から先端部中心に向ってあらゆる方向から見て細くな
る形状として基端部の横方向断面積よりも先端部の横方
向断面積が小さくなる形状としたことを特徴とするもの
である。
とにより、同一コイル装置内にギャップを複数設けるこ
とができる。これによって漏洩磁束の集中を複数のコイ
ルに分散することができ、また、ギャップを形成する領
域の磁心部を基端部から先端部中心に向ってあらゆる方
向から見て細くなる形状としたので磁束を中央先端部に
集中させることによりコイルに鎖交する漏洩磁束を減少
させることができ、コイルの異常発熱を防止することが
できる。
実施例を示す概略図及び平面図で、コイル装置1は第1
の脚部2a及び第2の脚部2bを有する第1の断面U字型磁
心2と、第1及び第2の脚部3a,3bを有する第2の断面
U字型磁心3と、第1のコイル6及び第2のコイル7と
から構成されている。
の第1の脚部2aと3a,第2の脚部2bと3bとがそれぞれ磁
心部分が非接触のギャップ5を介して対向するように配
置され、これらギャップ5を内部に覆うように第1のコ
イル6及び第2のコイル7が巻装されている。また各対
向している第1の脚部2a,3aの先端及び第2の脚部2b,3b
の先端には平坦なコア部材4が設けられている。これら
第1及び第2の断面U字型磁心2,3、コア部材4として
はフェライトが用いられる。このような構造のコイル装
置1において、各対向している第1の脚部2a,3a及び第
2の脚部2b,3bは、いずれも基端部の横方向断面積Aよ
りも先端部の横方向断面積Bが小さくなる形状に形成さ
れている。つまり、基端部から先端部中心に向ってあら
ゆる方向(周面全面)から見て細くなる形状とされてい
る。
概略図及び平面図で、コイル装置1は第1,第2及び第3
の脚部8a,8b,8cを有する第1の断面E字型磁心8と、第
1,第2及び第3の脚部9a,9b,9cを有する第2の断面E字
型磁心9と、第1,第2及び第3のコイル6,7,10とから構
成されている。第1及び第2の断面E字型磁心8,9は各
々第1の脚部8aと9a,第2の脚部8bと9b及び第3の脚部8
cと9cとがそれぞれギャップ5を介して対向するように
配置され、これらギャップ5を内部に覆うように第1,第
2及び第3のコイル6,7,10が巻装されている。また各脚
部の先端には平坦なコア部材4が設けられている。さら
に第1の実施例と同様に、各対向している第1の脚部8
a,9a,第2の脚部8b,9b及び第3の脚部8c,9cは、いずれ
も基端部の横方向断面積Aよりも先端部の横方向断面積
Bが小さくなる形状に形成されている。
概略図及び平面図で、コイル装置1は平板型磁心11と、
第1及び第2の脚部12a,12bを有する断面U字型磁心12
と、第1及び第2のコイル6,7とから構成されている。
磁心11,12は、磁心11の両端部と第1及び第2の脚部12
a,12bとがそれぞれギャップ5を介して対向するように
配置され、これらギャップ5を内部に覆うように第1及
び第2のコイル6,7が巻装されている。また各脚部の先
端には平坦なコア部材4が設けられている。さらに第1
及び第2の脚部12a,12bはいずれも基端部の横方向断面
積Aよりも先端部の横方向断面積Bが小さくなる形状に
形成されている。
概略図及び平面図で、コイル装置1は脚部13aを有する
第1の断面L字型磁心13と、脚部14aを有する第2の断
面L字型磁心14と、第1及び第2のコイル6,7とから構
成されている。第1及び第2の断面L字型磁心13,14
は、互いに一方の端部と他方の端部とがそれぞれギャッ
プ5を介して対向するように配置され、これらギャップ
5を内部に覆うように第1及び第2のコイル6,7が巻装
されている。また各脚部の先端には平坦なコア部材4が
設けられている。さらに各脚部13a,14aはいずれも基端
部の横方向断面積Aよりも先端部の横方向断面積Bが小
さくなる形状に形成されている。
成する一対の磁心のうち少なくとも一方の脚部の横方向
断面A,Bの関係を前記のように設定している。
概略図及び平面図で、コイル装置1は第1及び第2の脚
部15a,15bを有する第1の断面U字型磁心15と、前記脚
部15a,15bよりも長い寸法の第1及び第2の脚部16a,16b
を有する第2の断面U字型磁心16と、第1及び第2のコ
イル6,7とから構成されている。第1及び第2の断面U
字型磁心15,16は各々の第1の脚部15aと16a,第2の脚部
15bと16bとがそれぞれギャップ5を介して対向するよう
に配置され、これらギャップ5を内部に覆うように第1
及び第2のコイル6,7が巻装されている。また各脚部の
先端には平坦のコア部材4が設けられている。さらに第
1の脚部15a,16a及び第2の脚部15b,16bはいずれも基端
部の横方向断面積Aよりも先端部の横方向断面積Bが小
さくなる形状に形成されている。
概略図及び平面図で、コイル装置1は第1の脚部17a及
びこれより長い寸法の第2の脚部17bを有する第1の磁
心17と、前記脚部17bとほぼ同じ長さ寸法の第1の脚部1
8a及びこれより短くて前記脚部17aとほぼ同じ長さ寸法
の第2の脚部18bを有する第2の磁心18bと、第1及び第
2のコイル6,7とから構成されている。第1及び第2の
磁心17,18は各々第1の脚部17aと18b及び第2の脚部17b
と18bとがそれぞれギャップ5を介して対向するように
配置され、これらギャップ5を内部に覆うように第1及
び第2のコイル6,7が巻装されている。また各脚部の先
端には平坦なコア部材4が設けられている。さらに第1
の脚部17a,18a及び第2の脚部17b,18bはいずれも基端部
の横方向断面積Aよりも先端部の横方向断面積Bが小さ
くなる形状に形成されている。
部にギャップを有する複数のコイルを備えるようにし、
ギャップを介して相対向する一対の磁心の少なくとも一
方を基端部の横方向断面積よりも先端部の横方向断面積
が小さくなる形状に形成したので、漏洩磁束の集中を複
数のコイルに分散することができる。これによってコイ
ルの異常発熱を防止することができる。
ので、コイル装置1は脚部19aを有する第1の断面U字
型磁心19と、脚部20aを有する第2の断面U字型磁心20
と、対向する脚部19aと20a間に形成されたギャップ5を
内部に覆うようにコイル21が巻装されている。相対向す
る脚部19aと20aは全長にわたって横方向断面積が等しく
なる形状に形成されている。
温度測定結果を従来コイル装置と比較して示すものであ
る。なお各部の位置は第8図に示すような試験装置30を
用いて行った。(試験条件:周波数80kHZ,1.0A,正弦
波,環境温度40℃) 前記表から明らかなように本発明の各実施例によれ
ば、コイル中央部X,コイル端部Y,コア部Z,周囲Wのいず
れにおいても、従来例より温度の低下が認められる。従
ってコイルの異常発熱を防止することができる。また組
立も簡単に行うことができるので、コストダウンを図る
ことができる。
対の磁心の少なくとも一方における基端部の横方向断面
積よりも先端部の横方向断面積が小さくなる形状として
は湾曲状に形成した例で示したが、これらの形状に限ら
ず第9図(a)乃至(c)に示したような形状をとるこ
とができる。すなわち第9図(a),(b),(c)は
相対向する一対の脚部22,23の周囲に順次傾斜面が緩や
かになるようにテーパ部22aと23a,22bと23b,22cと23cと
を形成することにより、基端部の横方向断面積Aよりも
先端部の横方向断面積Bが小さくなるような形状に形成
した例を示すものである。さらに第10図(a)乃至
(h)のような形状をとることができる。すなわち第10
図(a)は一対の脚部25,26の相対向端部に球面25a,26a
を形成した形状、第10図(b)は同様に曲面25b,26bを
形成して断面積を対向面に向かって減少させるようにし
た形状、第10図(c)は椀面25c,26cを形成した形状、
第10図(d)は尖頭面25d,26dを形成した形状、第10図
(e)は切欠面25e,26eを形成した形状、第10図(f)
は段面25f,26fを形成した形状、第10図(g)は円錐台
の上面に四角面25g,26gを形成した形状、第10図(h)
は四角錐面25h,26hを形成した形状を示すものである。
が、4個以上設けることも任意である。
耐飽和特性を持ち、しかも周辺機器へのノイズの影響を
少なくし、ギャップ周辺で生ずる漏洩磁束を減少させ、
もってギャップ周辺のコイルの異常発熱を防止し、また
コストが安くかつ信頼性が向上するコイル装置を提供す
ることができる。
本発明のコイル装置の第1の実施例,第2の実施例,第
3の実施例,第4の実施例,第5の実施例及び第6の実
施例を示す概略図及び平面図、第7図は従来例を示す概
略図及び平面図第8図はコイル装置の各部の温度測定方
法の説明図、第9図(a)乃至(c)は本発明のコイル
装置に用いられる磁心形状の変形例を示す概略図、第10
図(a)乃至(h)は本発明のコイル装置に用いられる
磁心の形状の他の変形例を示す概略図である。 1……コイル装置、 2,8,13,15,17……第1の磁心、 3,9,14,16,18……第2の磁心、 5……ギャップ、6,7,10……コイル、 2a,2b,3a,3b,8a,8b,8c,9a,9b,9c,12a,12b,13a,14a,15a,
15b,16a,16b,17a,17b,18a,18b……脚部、 30……試験装置、 A……脚部の基端部の横方向断面積、 B……脚部の先端部の横方向断面積。
Claims (1)
- 【請求項1】磁路を形成し、この磁路中の異なる位置に
磁心部分が非接触のギャップを複数有するフェライト磁
心と、前記各ギャップを形成する領域を包含するように
それぞれ巻回されたコイルとから成るコイル装置におい
て、前記各ギャップを形成する領域の相対向する磁心部
分の少なくとも一方を、基端部から先端部中心に向って
あらゆる方向から見て細くなる形状として基端部の横方
向断面積よりも先端部の横方向断面積が小さくなる形状
としたことを特徴とするコイル装置。
Priority Applications (4)
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Cited By (1)
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1990
- 1990-10-02 JP JP2264250A patent/JP2699020B2/ja not_active Expired - Fee Related
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