JPH0520310U - 電磁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 漏れ磁束を低減し、損失を低減し、かつ磁気
飽和をしにくくする。 【構成】 Ｃ形フェライトコア１とＩ形フェライトコア
２とを組み合わせてロの字形の閉磁路を形成している。
Ｃ形フェライトコア１とＩ形フェライトコア２との相互
対向面間のギャップ４，５を磁路外周部で狭くし磁路内
周部で広くしている。 【効果】 磁路外周部と磁路内周部とにおける磁路長の
差に伴う磁気抵抗の違いをギャップ部分の磁気抵抗の違
いで補償することができ、磁路外周部と磁路内周部とで
磁気抵抗を略均一化し、磁路の全領域で略均一密度で磁
束を通過させることができる。この結果、漏れ磁束を低
減し、損失を低減し、かつ磁気飽和をしにくくすること
ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えばフェライトからなるＣ形コアとＩ形コアとを組み合わせて 閉磁路を形成し、スイッチング電源、インバータ安定器等における電力変換用の トランス、チョークコイル等に用いる電磁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ＥＩ形フェライトコアに比較して低漏れ磁束で高効率でさらに量産性に優れた コアとして、ＣＩ形フェライトコアがある（特開平１−０４９９５６号公報，特 開平１−２７２２５７号公報参照）。 図４はＣＩ形フェライトコアを用いた電磁装置の分解斜視図を示している。図 ４において、２１はフェライト製のＣ形コア、２２は同じくフェライト製のＩ形 コア、２３は樹脂製のボビンである。

【０００３】 この電磁装置は、ボビン２３の胴部３１に巻線（図示せず）を巻回して両端を 適宜端子３５に接続した後、Ｉ形コア２２を胴部３１内の中空部３２に挿入し、 胴部３１の両端に設けたフランジ部３３，３４をＣ形コア２１でつかむような状 態にボビン２３にＣ形コア２１を嵌め込んでいる。 この場合、Ｉ形コア２２はＣ形コア２１の両横片の先端部の間に挿入された状 態で閉磁路を形成しており、Ｃ形コア２１とＩ形コア２２との相互対向面のギャ ップの間隔は磁路外周部も磁路内周部も同じ間隔である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記した従来の電磁装置は、巻線へ通電すると、Ｃ形コア２１およびＩ形コア ２２の内部に磁束が誘起されるが、ギャップ近傍で磁束が一部外部へ漏れる、い わゆる漏れ磁束が発生する。この値は、ＥＩ形フェライトコアに比べるときわめ て低い値であるが、近年機器の小型化、高密度実装化が進行し、漏れ磁束の一層 少ないコア形状を有した電磁装置の出現が望まれている。また、発熱量の低減か ら電磁装置の低損失化も要求されている。さらに、電磁装置として飽和しにくい ものも要求されている。

【０００５】 したがって、この考案の目的は、漏れ磁束を低減し、損失を低減し、かつ磁気 飽和をしにくくすることができる電磁装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案の電磁装置は、Ｃ形コアとＩ形コアとを組み合わせて閉磁路を形成し た電磁装置において、Ｃ形コアとＩ形コアとの相互対向面間のギャップの間隔を 磁路外周部で狭くし磁路内周部で広くしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

この考案の構成によれば、Ｃ形コアとＩ形コアとの相互対向面間のギャップの 間隔を磁路外周部で狭くし磁路内周部で広くしたことにより、漏れ磁束が低減さ れ、損失が低減され、かつ磁気飽和がしにくくなった。この理由は、磁路外周部 と磁路内周部における磁路長の差に伴う磁気抵抗の違いをギャップ部分の磁気抵 抗の違いで補償することができ、この結果、磁路外周部と磁路内周部とで磁気抵 抗が略均一化され、磁束が磁路の全領域を略均一密度で通過することになったか らであると推測される。

【０００８】

【実施例】

〔第１の実施例〕 この考案の第１の実施例を図１および図２に基づいて説明する。この電磁装置 は、図１に示すように、Ｃ形コア１とＩ形コア２とを組み合わせて閉磁路を形成 している。この閉磁路を形成するＣ形コア１とＩ形コア２との相互対向面のギャ ップ４，５の間隔を磁路外周部で狭くし磁路内周部で広くしている。つまり、図 １において、間隔Ａを間隔Ｂより小さくしている。

【０００９】 このように、Ｃ形コア１とＩ形コア２との相互対向面間のギャップ４，５の間 隔を磁路外周部で狭くし磁路内周部で広くしたことにより、漏れ磁束が低減され 、損失が低減され、かつ磁気飽和がしにくくなった。この理由は、磁路外周部と 磁路内周部における磁路長の差に伴う磁気抵抗の違いをギャップ４，５の磁路外 周部と磁路内周部とでの磁気抵抗の違いで補償することができ、磁路外周部と磁 路内周部とで磁気抵抗が略均一化され、磁束が磁路の全領域を略均一密度で通過 することになったからであると推測される。

【００１０】 以下、この実施例を詳細に説明する。 Ｃ形コア１は、例えば日本フェライト製のＭｎ−Ｚｎフェライト（ＳＢ−７Ｈ ）で作製してあり、両横片の端面が内向きに傾斜している。Ｉ形コア２は、Ｃ形 コア１と同材質で、両端面がハの字形に傾斜しており、Ｃ形コア１の両横片の端 面に対面するように配置され、全体としてロの字形の閉磁路を形成している。そ して、Ｃ形コア１とＩ形コア２との相互対向面には、前記したように間隔が磁路 外周部で狭く磁路内周部で広いギャップ４，５が設けられている。

【００１１】 ボビン３は、フェノール製（例えば松下電工株式会社製のＣｙ９６１０）で、 巻線巻回とコア固定とを兼ねており、図１および図２に示すように、胴部１１に 巻線（例えば、東特巻線製の４０／0.１）６を巻装し、その両端を適宜端子１５ に接続し、従来例と同様に胴部１１の内側の中空部１２にＩ形コア２を挿入し、 フランジ部１３，１４をつかむようにＣ形コア１を嵌めてあり、全体としてイン ダクタを構成している。このようにして形成されたインダクタにおいて、ギャッ プ４，５は、エネルギー蓄積の重要な役割を果たす。

【００１２】 なお、Ｃ形コア１およびＩ形コア２の固定は、ボビン３とＣ形コア１およびＩ 形コア２とが接触する領域のうちの適宜の箇所に例えばセメダイン株式会社製の エポキシ接着剤（ＥＰ１７０）を塗布して硬化させることにより行う。 ここで、上記電磁装置の主要な数値の一例について説明する。まず、ギャップ ４，５の間隔は、それぞれ磁路外周部で２mm，磁路内周部で1.６mmである。そし て、巻線６は、５０ターンとして、インダクタンス値２００μＨを得ている。

【００１３】 以上のような電磁装置を従来のＣＩ形コアを用いて電磁装置と各種特性を比較 した。 まず、漏れ磁束の評価は、半径３cm程度の球を考え、この球の中心部にＣＩ形 コアの中心部を位置させ、球面において、２mm径程度のコイルへ鎖交する磁束量 を測定した。測定により得られた磁束量は、当然位置によって異なるが、最大量 で比較したところ、従来例で５ｍＴとなり、実施例で3.５ｍＴとなり、実施例の 方が約３割程度少ないことがわかった。

【００１４】 また、損失の測定は、直列ＬＣ共振法を用いて行った。この場合、５０ｋHz， １Ａ_P-0 （ゼロからピークまでの値）の電流で励磁して損失を測定した。この結 果、従来例では２５０ｍＷ／ccとなり、実施例では２４６ｍＷ／ccとなり、わず かではあるが、実施例は従来例に比べて損失が少ないことが認められた。 また、磁気飽和の測定は、直流重畳特性で検出した。９０％飽和電流（インダ クタンス値が９０％に減少する電流レベル）は、従来例で8.１２Ａとなり、実施 例で8.２３Ａとなり、わずかではあるが、実施例は従来例にくらべて飽和しにく いことがわかった。

【００１５】 〔第２の実施例〕 この考案の第２の実施例を図３に基づいて説明する。この電磁装置は、図３に 示すように、フェライト製のＣ形コア２１については図４の従来例と同じ形状に し、フェライト製のＩ形コア２６の一方の端面のみを傾斜させることにより、Ｃ 形コア２１とＩ形コア２６との相互対向面のギャップ２４，２５のうち、ギャッ プ２４の間隔のみ磁路外周部で狭くし磁路内周部で広くしている。ボビン２３に おいて、３６は中空部３２に設けたコア支持用の突起部であり、３７はＩ形コア ２６を突起部３６に接着するための樹脂材である。２７は巻線である。

【００１６】 その他の構造は図４の従来例と同様である。 この実施例も、前述の実施例と同様の効果を奏する。 なお、ＣＩ形コアの相互対向面の形状について、例えば段形であってもよく、 要はギャップの間隔を磁路外周部で狭くし磁路内周部で広くする構成であればよ い。

【００１７】

【考案の効果】

この考案の電磁装置によれば、Ｃ形コアとＩ形コアとの相互対向面間のギャッ プの間隔を磁路外周部で狭くし磁路内周部で広くしたことにより、漏れ磁束を低 減し、損失を低減し、かつ磁気飽和をしにくくすることできた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１の実施例の電磁装置の構造を示
す断面図である。

【図２】同じくこの考案の第１の実施例の電磁装置の構
造を示す分解斜視図である。

【図３】この考案の第２の実施例の電磁装置の構造を示
す断面図である。

【図４】電磁装置の従来例の構造を示す分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ Ｃ形コア ２ Ｉ形コア ３ ボビン ４，５ ギャップ ６ 巻線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｃ形コアとＩ形コアとを組み合わせて閉
   磁路を形成した電磁装置において、前記Ｃ形コアと前記
   Ｉ形コアとの相互対向面間のギャップの間隔を磁路外周
   部で狭くし磁路内周部で広くしたことを特徴とする電磁
   装置。