JPH04130416U - コイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイル装置において、磁路中のギャップの周
囲に配されたコイルの発熱の低減を図ること。 【構成】 略コ字状の一対のコア１０，１１の先端同士
を突き合わせた状態に配置し、一方の端部１２，１３間
に所定幅からなるギャップｄを形成する。また、他方の
端部１４，１５は面接合させており、これにより、ギャ
ップｄを有する略Ｃ字状の磁路が形成される。一方の端
部側の周囲には、コイル１６が巻回されている。ギャッ
プｄを階段状に形成、すなわち、ギャップの中央部位
に、コアの一方端部の軸心と同一方向に伸びる第２ギャ
ップ部ｄ２を形成し、磁束は、主にこの第２ギャップ部
内で軸心と直交する方向に流れる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はコイル装置に関するもので、より具体的にはフライバックトランス， スイッチング電源用トランス，チョークコイル等に用いられるギャップを有する 磁心を備えたコイル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、トランス，チョークコイル等では目的の電流を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。すなわち例えば、フェライト磁心の 場合の透磁率は３０００程度であるが、これをトランス用磁心として用いる場合 には、所定幅のギャップを設けてそのギャップ部位における透磁率を低下させ、 磁路全体の実行透磁率を５０〜３００程度に設定している。

【０００３】 具体的には、図４（Ａ）に示すように、略コ字状の一対のコア１，２をその端 部同士を対向配置することにより全体として略Ｃ字状の磁路が形成され、少なく とも一方の対向面側には、所定の間隙が形成されギャップｄとなる。そして、ギ ャップｄの周囲に、コイル３が巻回されてコイル装置が形成される。

【０００４】 しかし、上記構成のコイル装置では、ギャップ周辺で大きな漏れ磁束が発生す る。すなわち、同図（Ｂ）に示すように、ギャップｄの形成されたコア１，２の 両対向面１ａ，２ａ間には、図中矢印で示すような磁束が発生するとともに、対 向面１ａ，１ｂの周縁間の磁束は、外側に大きく突出した漏れ磁束が生じ、その 漏れ磁束がコイル３の一部と交差することになる。すると、その漏れ磁束と交差 するコイル３には電磁誘導により渦電流が流れ、発熱する。そして、係る盛れ時 速は、コア１，２のギャップｄの全周囲に渡って発生している。また特に、フラ イバックトランス等のように高周波用のコイル装置の場合に、上記現象が顕著に なる。

【考案が解決しようする課題】

【０００５】 そこで、係る問題を解決するため、コイル３をギャップｄを設けていない側の 一対のコア１，２の接合部の周囲に巻回配置することが考えられる。係る構成に すると、ギャップの周囲にコイルが存在しなくなるため、漏れ磁束がコイルと交 差することがない。 しかし、ギャップｄが露出するため、そのギャップｄからでる漏れ磁束が周辺 機器へノイズを与えるという新たな問題を生じる。

【０００６】 また、他の解決手段として、例えば特開昭５５−７７１１５号に示されるよう に、上記ギャップを複数に分割配置し、漏れ磁束を分散させるとともに、一個当 たりのギャップの幅を小さくし、一カ所に生じる漏れ磁束の量を抑えるものもあ る。

【０００７】 しかし、この構成のものでは、図５に示すように一対のコア４，５の対向面４ ａ，５ａ間の距離を大きくすると共にその対向面内に小さな補助コア６を介在さ せることにより、２つのギャップｄ１，ｄ２を設けなければならないので、補助 コア６の取り付け，組み立て作業が煩雑となるばかりでなく、２つのギャップ幅 をそれぞれ精度良く寸法出しをしなければならないという問題を有する。

【０００８】 また、実公昭６０−７４４８号公報に示されるように、上記図４に示す構造の コイル装置において、そのギャップｄ内に空気よりも透磁率の大きなギャップ材 を充填する構成のものも知られているが、かかる構成のものでは、充填作業が煩 雑なばかりでなく、ギャップ材として適当な透磁率を持つ磁性体がなく、実用に 供し得ない。 本考案は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、 コイルの発熱を抑制し、かつ、構造も簡単なコイル装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記した目的を達成するために、本考案に係るコイル装置では、磁路を形成し 、その磁路中にギャップを有する磁心と、そのギャップの周囲に巻回されたコイ ルとからなるコイル装置において、前記ギャップの少なくとも一部を磁心の軸心 に対し非直交状態に配置してなることを特徴とする。

【００１０】

【作用】

磁心の軸心と非直交状態のギャップの周囲に漏れ磁束が発生すると、その漏れ 磁束の方向とコイルの巻線方向とのなす角が９０度未満となり、その漏れ磁束に より生じる渦電流の量は小さくなる。よって、コイルの発熱量も小さくなる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案に係るコイル装置の好適な実施例を添付図面を参照にして詳述す る。 図１，図２は本考案に係るコイル装置の第１実施例を示している。同図に示す ように、略コ字状の一対のコア１０，１１の先端同士を突き合わせた状態に配置 し、一方の端部１２，１３間に所定幅からなるギャップｄを形成する。また、他 方の端部１４，１５は面接合させており、これにより、ギャップｄを有する略Ｃ 字状の磁路が形成される。 一方の端部１２，１３側の周囲には、コイル１６が巻回されている。そして、 そのコイル１６は中空のコイルボビン１７内に収納されている。

【００１２】 ここで本考案では、ギャップｄを図２（Ａ），（Ｂ）に示すように階段状に形 成している。すなわち、コア１０の一方の端部１２の下面外側に細長矩形状の凸 部１２ａを垂設し、一方、コア１１の一方の端部１３の上面内側に細長矩形状の 凸部１３ａを起立配置する。

【００１３】 そして、両コア１０，１１を対向配置することにより、コアの一方の端部１２ ，１３の軸心と直交状態の第１ギャップ部ｄ１，ｄ１が、その対向面の内・外側 に所定の段差をもってそれぞれ形成され、両第１ギャップ部ｄ１，ｄ１を結ぶよ うにして軸心と同一方向に伸びる第２ギャップ部ｄ２が対向面の中央部位に形成 される。

【００１４】 また本例では、第１ギャップ部ｄ１のギャップ幅ｔ１に比較し第２ギャップ部 ｄ２のギャップ幅ｔ２を短く設定している。

【００１５】 上記構成のコイル装置におけるギャップｄの周囲に生じる漏れ磁束のコイル１ ６への影響を考えると、第１のギャップ部ｄ１より第２ギャップ部ｄ２の方が面 積が大きく、かつ、そのギャップ幅ｔ２も短いため、第２ギャップ部ｄ２の磁気 抵抗は小さい。従って、ギャップｄ内を流れる磁束をみると、その大部分が第２ のギャップ部ｄ２内を流れることになる。その結果、第１ギャップ部ｄ１の周囲 に生じる漏れ磁束の量は小さく、その漏れ磁束によるコイル１６への影響は少な くなる。

【００１６】 一方、第２のギャップ部ｄ２の周囲に発生する漏れ磁束について考えると、図 ２（Ｂ）に示すように、その漏れ磁束の向きはコア１０，１１の一方の端部１２ ，１３の軸心と直交する方向となっており、この向きはその周囲におけるコイル １６の巻線方向と一致、すなわち平行となっている。 ところで、コイルの発熱の原因となる渦電流は、コイルの方向と磁束の方向と が直交する状態のときに最も大きくなり、平行の状態のときに最も小さくなる。 従って、第２ギャップ部ｄ２の周囲には、漏れ磁束が生じるものコイルの発熱 は可及的に小さく抑えることができる。 その結果、本例ではコイル１６の発熱がほとんどなくなる。また、ギャップｄ の周囲にはコイル１６が位置するため、そのコイルにて磁気遮蔽されて、周辺機 器へのノイズの発生もなくなる。

【００１７】 図３は本考案に係るコイル装置の第２実施例を示している。本例では上記した 第１実施例と相違して、ギャップｄ′をコア１０，１１の一方の端部１２，１３ の軸心に対して所定のなす角θ（９０度以外）で傾斜状に形成されている。すな わち、一方の端部１２，１３の対向面を傾斜面としている。

【００１８】 本実施例では、同図に示すように、一方の端部１２，１３の外側側面１２ｂ， １３ｂ並びに内側側面１２ｃ，１３ｃのギャップｄ′周縁ではコイル１６の巻線 方向と直交する方向に漏れ磁束が発生するものの、その他の側面１２ｄ，１３ｄ のギャップｄ′周縁における漏れ磁束は、コイル１６と上記の所定のなす角θに 応じた角度で斜めに交差するため、上記第１実施例と同様の理由で、その他の側 面１２ｄ，１３ｄの周囲では、コイル１６の発熱量が低下する。 そして、上記ギャップｄ′が軸心方向に近付くにつれて上記発熱量の低下の効 果が大きくなる。 その他の構成並びに作用は上記した第１実施例と同様であるのでその説明を省 略する。

【００１９】 なお、本考案の適用されるコイル装置のコアは、上記した各実施例に示す略コ 字状の一対のコアで形成されたものに限らず、例えば略Ｅ字状その他の種々の形 状から形成されるものに適用することができ、要は、磁心の所定位置に形成され たギャップの少なくとも一部に、その磁心の軸心と直交しない部位を形成すれば 良いのである。

【００２０】

【考案の効果】

以上のように、本考案に係るコイル装置では、ギャップの少なくとも一部を磁 心に対し非直交状態に配置したため、たとえそのギャップから漏れ磁束が生じた としても、その漏れ磁束の方向とコイルの巻線方向とのなす角が９０度未満とな り、その漏れ磁束により生じる渦電流の量を小さくし、コイルの発熱を可及的に 抑えることができる。 また、構成部品点数も増加しないため、構造簡単でコスト安となる。 なお、ギャップの外周囲に対しては、コイルで磁気遮蔽されることになり、周 辺機器へのノイズの発生も抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るコイル装置の第１実施例を示す斜
視図である。

【図２】（Ａ）は図１におけるＢ−Ｂ線矢視断面図であ
る。 （Ｂ）はその要部拡大斜視図である。

【図３】（Ａ）は本考案に係るコイル装置の第２実施例
を示す要部拡大縦断面図である。 （Ｂ）はその拡大斜
視図である。

【図４】（Ａ）は従来のコイル装置を示す縦断面図であ
る。 （Ｂ）は、図（Ａ）におけるＢ部を拡大して示す図であ
る。

【図５】従来の他のコイル装置の断面図である。

【符号の説明】

１０，１１ コア １６ コイル ｄ，ｄ′ ギャップ ｄ１ 第１ギャップ部 ｄ２ 第２ギャップ部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁路を形成し、その磁路中にギャップを
   有する磁心と、そのギャップの周囲に巻回されたコイル
   とからなるコイル装置において、前記ギャップの少なく
   とも一部を磁心の軸心に対し非直交状態に配置してなる
   ことを特徴とするコイル装置。