JP2925408B2 - 電磁機器の鉄心 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイルボビンを軸支す
る中央脚を有するＥ型鉄心と中央脚に間隙を介して対向
する凹部を有するＩ型鉄心とを対向して形成する電磁機
器の鉄心に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電磁機器の鉄心として
は、例えば、照明器具の点灯装置を構成するインバータ
回路の出力側に用いられるチョークコイルなどに用いら
れ、放電灯を高周波点灯させるリーケージインダクタン
スを発生させるために、中央脚に間隙を形成した図３お
よび図４に示す磁束漏洩型の構成が知られている。

【０００３】この図３および図４に示す構成の電磁機器
の鉄心31は、図４に示すように、スクラップを出さない
ように、縦寸法が６Ｂ、横寸法が８Ｂの平面長方形状の
鋼板などの部材32の長手方向に沿って両端からそれぞれ
寸法Ｂの中間に凹部33を形成し、この凹部33にて両端よ
り幅狭の幅寸法Ｂの幅狭部34を形成した長さ寸法が６Ｂ
のＩ型鉄心35を間隔が寸法２Ｂとなるように平行に２つ
打ち抜き、この部材32を長手方向に２等分して、両端お
よび略中央に平行で垂直に突出する幅寸法Ｂの側脚36お
よび幅寸法２Ｂの中央脚37を有するＥ型鉄心38を切り出
して形成する。そして、各鉄心35，38を所定の厚さに積
層し、図示しないコイルを巻装したコイルボビンをＥ型
鉄心38の中央脚37に軸支し、Ｉ型鉄心35の凹部33とＥ型
鉄心38の中央脚37を寸法Ａの間隙39を介して対向して当
接させて接合する構成が採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
３および図４に示す電磁機器の鉄心31において、凹部33
による幅狭部34を有するＩ型鉄心35の打ち抜きにより、
Ｅ型鉄心38の側脚36に直角の段部40が形成される。そし
て、Ｅ型鉄心38の中央脚37に軸支された図示しないコイ
ルに通電した場合、側脚36の幅狭となっている部分での
磁束密度が高くなり、磁束41の部分飽和を生じる問題が
ある。

【０００５】また、この磁束41の部分飽和を防止するた
めにはコイルの巻数を増加させる、あるいは、鉄心断面
積を大きくするなどが必要となり、銅損の増加、電磁機
器の鉄心31の大型化、および、材料費の増大などの問題
もある。さらに、Ｅ型鉄心38の段部40に漏れ磁束42が発
生し、この漏れ磁束42によって渦電流損が発生し、イン
ダクタンスの変動による発振周波数の大きな変動を生じ
るなどの問題も有している。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、部分飽和の発生を防止して、小型で安定したインダ
クタンスを得ることができる電磁機器の鉄心を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁機器の鉄心
は、両端および略中央に垂直で平行に突出する側脚およ
び中央脚を有するＥ型鉄心と、中間に前記中央脚に間隙
を介して対向する側面に凹部が設けられ前記側脚に当接
する両端部よりやや幅狭の幅狭部を有するＩ型鉄心とを
備え、前記Ｉ型鉄心は、前記側脚に当接する両端部の幅
寸法が前記Ｅ型鉄心の中央脚および側脚間の距離以下の
長さで、かつ、幅狭部の幅寸法が前記Ｅ型鉄心の中央脚
の幅寸法の２分の１より短く形成されたものである。

【０００８】

【作用】本発明の電磁機器の鉄心は、Ｅ型鉄心の両端に
垂直で平行に突出する側脚に平行で略中央に垂直に突出
する中央脚に、間隙を介して対向する側面に設けた凹部
によりＥ型鉄心の側脚に当接する両端部よりやや幅狭の
幅狭部を有するＩ型鉄心を、両端部の幅寸法がＥ型鉄心
の中央脚および側脚間の距離以下の長さで、かつ、幅狭
部の幅寸法がＥ型鉄心の中央脚の幅寸法の２分の１より
短く形成したことにより、コイルの巻数を増加させる、
あるいは、鉄心断面積を大きくするなどをすることなく
部分的な磁束密度の向上を防止するとともに、漏れ磁束
による渦電流損の発生を防止して、安定したインダクタ
ンスを得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の電磁機器の鉄心の一実施例を
図面を参照して説明する。

【００１０】図１および図２において、11は例えば図示
しない照明器具の点灯装置に配設されるチョークコイル
などの電磁機器の鉄心としてのコアで、このコア11は、
積層された鋼板などよりなるＩ型鉄心12とＥ型鉄心13と
が対向して接合されて形成されている。

【００１１】そして、Ｅ型鉄心13は、長さ寸法が６Ｂで
幅寸法がＢの長方形状の胴部15の両端部より垂直で平行
に突出する長さ寸法が３Ｂで幅寸法がＢの側脚16が形成
されている。さらに、Ｅ型鉄心13は、胴部15の略中央に
垂直で側脚16と平行に突出する長さ寸法が３Ｂで幅寸法
が２Ｂの中央脚17が形成されている。

【００１２】一方、Ｉ型鉄心12は、長さ寸法が６Ｂの平
面長方形状の長手方向の一側縁の中間に凹部21が形成さ
れ、この凹部21によって幅方向の長さが両端より幅狭な
幅寸法がＣの幅狭部22が形成されている。また、凹部21
により幅狭部22の両端に垂直で平行に長さ寸法がＡで幅
寸法がＢの脚部23が形成されている。

【００１３】そして、各鉄心12，13が厚さ方向に所定の
厚さに積層され、Ｉ型鉄心12の脚部23の先端とＥ型鉄心
13の側脚16の先端とが対向して当接され、Ｅ型鉄心13の
中央脚17とＩ型鉄心12の凹部21との間に寸法Ａ、すなわ
ち、（Ｂ−Ｃ）の間隙25が形成されて一体的に接合され
ている。

【００１４】次に、上記実施例の動作を説明する。

【００１５】例えば図示しない所定の形状に切断する切
断刃を設けた油圧式加圧機などを用いて、部材としての
鋼板などの縦寸法が６Ｂで横寸法が８Ｂの平面長方形状
の平板27の幅方向を等分する対称軸を対称とする位置
に、この平板27の長手方向に沿って、略平行に長さ寸法
が４Ｂで幅寸法がＡの細長状の切欠部28を所定の寸法を
介して互いに平行に、すなわち、２（Ｂ＋Ｃ）の間隔を
介して平行に２つ打ち抜く。

【００１６】そして、この切欠部28を長手方向の一側縁
に内包するように、長手方向の一側縁の中間に形成する
凹部21により幅寸法がＣの幅狭部22を形成する幅寸法Ｂ
のＩ型鉄心12を、切欠部28が打ち抜き形成された平板27
の幅方向を等分する対称軸を対称とする位置に、寸法２
Ｂの間隔を介して互いに平行に２つ打ち抜き形成する。

【００１７】さらに、この平板27を長手方向に２等分し
て、両端および略中央に平行で垂直に突出する長さ寸法
が３Ｂで幅寸法がＢの側脚16および幅寸法が２Ｂの中央
脚17を有し、中央脚17および側脚16間の距離がＢのＥ型
鉄心13を切り出し形成する。

【００１８】次に、Ｅ型鉄心13の中央脚17に、図示しな
いコイルである巻線を巻装した円筒状のコイルボビンを
挿通し、Ｉ型鉄心12の脚部23の先端とＥ型鉄心13の側脚
16の先端とを対向して当接して、Ｅ型鉄心13の中央脚17
とＩ型鉄心12の凹部21との間に寸法Ａの間隙25を形成し
てコイルボビンを挟持固定し、当接するＩ型鉄心12の脚
部23の先端とＥ型鉄心13の側脚16の先端とを溶接などに
より接合して電磁機器を形成する。

【００１９】次に、上記実施例の作用を説明する。

【００２０】図１および図２において、図示しない油圧
式加圧機などにより、鋼板などの縦寸法が６Ｂで横寸法
が８Ｂの平面長方形状の平板27から切り出して、両端お
よび略中央に垂直で平行に突出する長さ寸法がそれぞれ
３Ｂで幅寸法がＢの側脚16および幅寸法が２Ｂの中央脚
17を有するＥ型鉄心13と、中間に中央脚17に寸法Ａの間
隙25を介して対向する一側に設けた凹部21によりやや幅
狭の幅寸法がＣの幅狭部22を有し、Ｅ型鉄心13の側脚16
の先端に先端が当接するＩ型鉄心12の両端部である脚部
23の幅寸法がＥ型鉄心13の中央脚17および側脚16間の距
離Ｂで、かつ、幅狭部22の幅寸法ＣがＥ型鉄心13の中央
脚17の幅寸法の２分の１より間隙25の寸法Ａだけ短いＩ
型鉄心とを形成する。

【００２１】さらに、間隙25の寸法ＡをＥ型鉄心13の中
央脚17の幅寸法２Ｂの５％となるように、各Ｉ型鉄心12
およびＥ型鉄心13を形成して所定厚さに積層し、図示し
ないコイルを巻装したコイルボビンをＥ型鉄心13の中央
脚17に挿通して、Ｉ型鉄心12の脚部23の先端とＥ型鉄心
13の側脚16の先端とを対向して接合し電磁機器を形成す
る。

【００２２】そして、この電磁機器のコイルに通電した
際、図１に示すように、磁束29が発生する。ただし、こ
の磁束29は、寸法ＡをＥ型鉄心13の中央脚17の幅寸法２
Ｂの５％に寸法Ａが形成された間隙25により、一部が漏
れ磁束30となり、Ｉ型鉄心12を縦断する磁束29は、Ｅ型
鉄心13の全磁束29の約８０％となる。

【００２３】このため、間隙25の寸法ＡをＥ型鉄心13の
中央脚17の幅寸法２Ｂの５％に形成した場合、Ｉ型鉄心
12とＥ型鉄心13との厚さは変わらないので、Ｉ型鉄心12
の幅狭部22の幅寸法Ｃは、Ｅ型鉄心13の中央脚17の幅寸
法２Ｂの半分のさらに８割以上あれば十分であることが
分かる。すなわち、Ｉ型鉄心12の磁束密度は、間隙25に
よりＥ型鉄心13の磁束密度より漏れ磁束30の分だけ減少
するため、Ｉ型鉄心12の幅狭部22を幅寸法ＣがＥ型鉄心
13の中央脚17の幅寸法２Ｂの２分の１より短くでき、図
３および図４に示すように、従来の製造方法によりＥ型
鉄心38およびＩ型鉄心35を形成した場合に形成されるＥ
型鉄心38の側脚36の段部40が上記実施例の側脚16に形成
されることがない。

【００２４】このことにより、従来の材料取りによって
も段部40が形成されないことから、部分的な磁束密度の
増大や部分飽和を防止できるとともに、段部40で生ずる
漏れ磁束42の発生が防止でき、この漏れ磁束42による渦
電流損の発生を防止でき、安定したインダクタンスを得
ることができる。さらに、段部40を形成せず、部分飽和
あるいは渦電流損を防止できるので、コイルの巻数を増
加させる、あるいは、鉄心断面積を大きくするなどをす
ることなく、銅損の低減、電磁機器の鉄心31の小型軽量
化、および、材料費の低減を達成することができる。

【００２５】なお、上記実施例において、電磁機器の鉄
心を積層してコア11を形成して説明したが、フェライト
などにより所定の厚さにＩ型鉄心およびＥ型鉄心を形成
してもできる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の電磁機器の鉄心によれば、Ｅ型
鉄心の両端に垂直で平行に突出する側脚に平行で略中央
に垂直に突出する中央脚に、間隙を介して対向する側面
に設けた凹部によりＥ型鉄心の側脚に当接する両端部よ
りやや幅狭の幅狭部を有するＩ型鉄心を、両端部の幅寸
法がＥ型鉄心の中央脚および側脚間の距離以下の長さ
で、かつ、幅狭部の幅寸法がＥ型鉄心の中央脚の幅寸法
の２分の１より短く形成したことにより、コイルの巻数
を増加させる、あるいは、鉄心断面積を大きくするなど
をすることなく部分的な磁束密度の向上を防止するとと
もに、漏れ磁束による渦電流損の発生を防止して、安定
したインダクタンスを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁機器の鉄心の一実施例を示す平面
図である。

【図２】同上の鉄心を製造する説明図である。

【図３】従来の電磁機器の鉄心の一実施例を示す平面図
である。

【図４】同上の鉄心を製造する説明図である。

【符号の説明】

11 鉄心としてのコア 12 Ｉ型鉄心 13 Ｅ型鉄心 16 側脚 17 中央脚 21 凹部 22 幅狭部 25 間隙 27 部材としての平板 28 切欠部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端および略中央に垂直で平行に突出す
   る側脚および中央脚を有するＥ型鉄心と、 中間に前記中央脚に間隙を介して対向する側面に凹部が
   設けられ前記側脚に当接する両端部よりやや幅狭の幅狭
   部を有するＩ型鉄心とを備え、 前記Ｉ型鉄心は、前記側脚に当接する両端部の幅寸法が
   前記Ｅ型鉄心の中央脚および側脚間の距離以下の長さ
   で、かつ、幅狭部の幅寸法が前記Ｅ型鉄心の中央脚の幅
   寸法の２分の１より短く形成されたことを特徴とする電
   磁機器の鉄心。