JPH0739208Y2 - 電磁装置 - Google Patents
電磁装置Info
- Publication number
- JPH0739208Y2 JPH0739208Y2 JP1990079858U JP7985890U JPH0739208Y2 JP H0739208 Y2 JPH0739208 Y2 JP H0739208Y2 JP 1990079858 U JP1990079858 U JP 1990079858U JP 7985890 U JP7985890 U JP 7985890U JP H0739208 Y2 JPH0739208 Y2 JP H0739208Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaped core
- gap
- magnetic flux
- chamfered portion
- electromagnetic device
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、スイッチング電源およびインバータ回路等
に使用される高周波インダクタンス素子等に適用される
電磁装置に関するものである。
に使用される高周波インダクタンス素子等に適用される
電磁装置に関するものである。
スイッチング電源等に使用される従来のインダクタンス
素子には第10図に示すような電磁装置が適用されてい
た。すなわち、この電磁装置は、Ｃ形コア30と、このＣ
形コア30の両端部の内側面間にギャップ31を介して介在
された柱状のＩ形コア32と、このＩ形コア32に巻装され
たコイル33とを備えている。
素子には第10図に示すような電磁装置が適用されてい
た。すなわち、この電磁装置は、Ｃ形コア30と、このＣ
形コア30の両端部の内側面間にギャップ31を介して介在
された柱状のＩ形コア32と、このＩ形コア32に巻装され
たコイル33とを備えている。
この電磁装置は、チョークコイルやトランスとして使用
する場合、Ｉ形コア32の両端にエネルギーの蓄積のため
のギャップ31を形成している。またこの電磁装置によれ
ば、外部へ漏れる磁束が少なく周囲部品との相互干渉が
少ないという利点がある。
する場合、Ｉ形コア32の両端にエネルギーの蓄積のため
のギャップ31を形成している。またこの電磁装置によれ
ば、外部へ漏れる磁束が少なく周囲部品との相互干渉が
少ないという利点がある。
ところが、この電磁装置は、Ｉ形コア32およびＣ形コア
30の寸法のばらつきによってギャップの寸法が影響を受
けるためインダクタンス値が変化するという問題があ
る。とくにインダクタンス値の要求精度が高い場合には
コアの寸法精度が非常にきびしいものになり製造が困難
になる。
30の寸法のばらつきによってギャップの寸法が影響を受
けるためインダクタンス値が変化するという問題があ
る。とくにインダクタンス値の要求精度が高い場合には
コアの寸法精度が非常にきびしいものになり製造が困難
になる。
これに対して、第11図に示すようにコイル33の巻数を増
加してギャップ31の寸法を大きくすることによってＩ形
コア32およびＣ形コア30の寸法のばらつきの影響を少な
くすることが考えられる。しかし、ギャップを大きくす
ると磁束Ｐが膨らみ、磁束Ｐがコイル33と鎖交してうず
電流損によるコイル33の発熱が問題となった。そのた
め、この電磁装置は、コイル33の温度上昇に余裕のある
ものに制限された。
加してギャップ31の寸法を大きくすることによってＩ形
コア32およびＣ形コア30の寸法のばらつきの影響を少な
くすることが考えられる。しかし、ギャップを大きくす
ると磁束Ｐが膨らみ、磁束Ｐがコイル33と鎖交してうず
電流損によるコイル33の発熱が問題となった。そのた
め、この電磁装置は、コイル33の温度上昇に余裕のある
ものに制限された。
また、インダクタンス値の微調整のため第12図に示すよ
うにＣ形コア30を矢印の方向にスライドできるように構
成し、同図（ａ）のようにＩ形コア32がＣ形コア30の内
部に進入するとインダクタンスは大きくなり、Ｉ形コア
32がＣ形コア30の外部に露出するとインダクタンスは小
さくなることから、Ｃ形コア30を調整することによりイ
ンダクタンスを調整するものが考えられている。しか
し、同図（ｂ）のような状態では磁束Ｐの外部に漏れる
部分が増大し、周囲部品に悪影響を与えたり、コイル33
に鎖交する磁束が増えるという問題がある。
うにＣ形コア30を矢印の方向にスライドできるように構
成し、同図（ａ）のようにＩ形コア32がＣ形コア30の内
部に進入するとインダクタンスは大きくなり、Ｉ形コア
32がＣ形コア30の外部に露出するとインダクタンスは小
さくなることから、Ｃ形コア30を調整することによりイ
ンダクタンスを調整するものが考えられている。しか
し、同図（ｂ）のような状態では磁束Ｐの外部に漏れる
部分が増大し、周囲部品に悪影響を与えたり、コイル33
に鎖交する磁束が増えるという問題がある。
したがって、この考案の目的は、コイルを温度上昇させ
ることなくまた周囲部品に影響を与えることなく、イン
ダクタンスのばらつきを抑えることができる電磁装置を
提供することである。
ることなくまた周囲部品に影響を与えることなく、イン
ダクタンスのばらつきを抑えることができる電磁装置を
提供することである。
請求項（１）の電磁装置は、Ｃ形コアと、このＣ形コア
の両端部の内側面間にギャップを介して介在されるもの
であって両端面の縁部に磁束の膨らみを抑える面取り部
を形成した柱状のＩ形コアと、このＩ形コアに巻装され
たコイルとを備え、前記ギャップの寸法をｇとし、前記
面取り部を底辺とする三角形の頂点から前記面取り部の
中央に交差する垂線の寸法をＣとし、かつ前記Ｉ形コア
のＣ形平面と平行な方向の幅寸法をΦとしたとき、1/2g
≦Ｃ≦（1/3）Φの関係を有することを特徴とするもの
である。
の両端部の内側面間にギャップを介して介在されるもの
であって両端面の縁部に磁束の膨らみを抑える面取り部
を形成した柱状のＩ形コアと、このＩ形コアに巻装され
たコイルとを備え、前記ギャップの寸法をｇとし、前記
面取り部を底辺とする三角形の頂点から前記面取り部の
中央に交差する垂線の寸法をＣとし、かつ前記Ｉ形コア
のＣ形平面と平行な方向の幅寸法をΦとしたとき、1/2g
≦Ｃ≦（1/3）Φの関係を有することを特徴とするもの
である。
請求項（２）の電磁装置は、Ｃ形コアと、このＣ形コア
の両端部の内側面間にギャップを介して介在されるもの
であって両端面の縁部に磁束の膨らみを抑える曲面の面
取り部を形成した柱状のＩ形コアと、このＩ形コアに巻
装されたコイルとを備え、前記ギャップの寸法をｇと
し、前記面取り部の曲面の曲率半径をＲとし、かつ前記
Ｉ形コアのＣ形平面と平行な方向の幅寸法をΦとしたと
き、ｇ≦Ｒ≦1/2Φの関係を有することを特徴とするも
のである。
の両端部の内側面間にギャップを介して介在されるもの
であって両端面の縁部に磁束の膨らみを抑える曲面の面
取り部を形成した柱状のＩ形コアと、このＩ形コアに巻
装されたコイルとを備え、前記ギャップの寸法をｇと
し、前記面取り部の曲面の曲率半径をＲとし、かつ前記
Ｉ形コアのＣ形平面と平行な方向の幅寸法をΦとしたと
き、ｇ≦Ｒ≦1/2Φの関係を有することを特徴とするも
のである。
請求項（１）の電磁装置によれば、コイルに電流を供給
するとＩ形コア，ギャップおよびＣ形コアの閉路に磁束
が流れる。この場合、ギャップではＩ形コアの両端面お
よびその縁部の面取り部を磁束が出入りし、ギャップで
の磁束の膨らみを抑制することができる。したがって、
ギャップ長が大きくなっても、またコアのスライドによ
りＩ形コアがＣ形コアから外部に露出しても外部に漏れ
る磁束が少なくなるとともに、コイルに鎖交する磁束が
減るためうず電流損によるコイルの温度上昇を抑えるこ
とができる。その結果、コイルを温度上昇させることな
くまた周囲部品に影響を与えることなく、インダクタン
スのばらつきを抑えることかできる。とくに面取り部が
1/2g≦Ｃ≦（1/3）Φの関係を有するため、磁束の膨ら
みを効果的に抑制することができる。
するとＩ形コア，ギャップおよびＣ形コアの閉路に磁束
が流れる。この場合、ギャップではＩ形コアの両端面お
よびその縁部の面取り部を磁束が出入りし、ギャップで
の磁束の膨らみを抑制することができる。したがって、
ギャップ長が大きくなっても、またコアのスライドによ
りＩ形コアがＣ形コアから外部に露出しても外部に漏れ
る磁束が少なくなるとともに、コイルに鎖交する磁束が
減るためうず電流損によるコイルの温度上昇を抑えるこ
とができる。その結果、コイルを温度上昇させることな
くまた周囲部品に影響を与えることなく、インダクタン
スのばらつきを抑えることかできる。とくに面取り部が
1/2g≦Ｃ≦（1/3）Φの関係を有するため、磁束の膨ら
みを効果的に抑制することができる。
請求項（２）の考案によれば、曲面の面取り部がｇ≦Ｒ
≦1/2Φの関係を有するため、請求項（１）と同作用が
ある。
≦1/2Φの関係を有するため、請求項（１）と同作用が
ある。
この考案の第１の実施例を第１図ないし第７図に基づい
て説明する。すなわち、この電磁装置は、Ｃ形コア１
と、Ｉ形コア２と、コイル３とを有する。
て説明する。すなわち、この電磁装置は、Ｃ形コア１
と、Ｉ形コア２と、コイル３とを有する。
Ｃ形コア１は、コの字状に形成している。
Ｉ形コア２は、Ｃ形コア１の両端部の内側面間にギャッ
プ４を介して介在されるものであって両端面６の縁部に
磁束Ｑの膨らみを抑える面取り部５を形成した柱状であ
る。実施例では角柱状（第７図（ｃ））であり、かつ面
取り部５はテーパ面に形成している。
プ４を介して介在されるものであって両端面６の縁部に
磁束Ｑの膨らみを抑える面取り部５を形成した柱状であ
る。実施例では角柱状（第７図（ｃ））であり、かつ面
取り部５はテーパ面に形成している。
コイル３は、Ｉ形コア２に巻装されている。
この電磁装置は、コイル３に通電すると磁束ＱがＩ形コ
ア2,ギャップ４およびＣ形コア１を流れる。
ア2,ギャップ４およびＣ形コア１を流れる。
第２図は第１図に対して、Ｃ形コア１を方向Ｘに移動し
てインダクタンス値を調整した状態である。これらのい
ずれの場合も、ギャップ４ではＩ形コア２の両端面６お
よびその縁部の面取り部５を磁束Ｑが出入りする。この
面取り部５の大きさは小さすぎては効果がないが、反対
に大き過ぎては磁気飽和を起こす。そこで良好な特性を
得ることができる範囲を磁場解析により検討した。その
結果、第３図に示すように、ギャップ４の寸法ｇ、面取
り部５のテーパ面を底辺とする三角形の頂点Ｓからテー
パ面に垂下した交差点までの寸法Ｃ、Ｉ形コア２の幅寸
法Φとすると、1/2g≦Ｃ≦（1/3）Φ、の範囲がギャッ
プ４の磁束の膨らみを抑制する上で好ましいことがわか
った。
てインダクタンス値を調整した状態である。これらのい
ずれの場合も、ギャップ４ではＩ形コア２の両端面６お
よびその縁部の面取り部５を磁束Ｑが出入りする。この
面取り部５の大きさは小さすぎては効果がないが、反対
に大き過ぎては磁気飽和を起こす。そこで良好な特性を
得ることができる範囲を磁場解析により検討した。その
結果、第３図に示すように、ギャップ４の寸法ｇ、面取
り部５のテーパ面を底辺とする三角形の頂点Ｓからテー
パ面に垂下した交差点までの寸法Ｃ、Ｉ形コア２の幅寸
法Φとすると、1/2g≦Ｃ≦（1/3）Φ、の範囲がギャッ
プ４の磁束の膨らみを抑制する上で好ましいことがわか
った。
まず、磁場解析により第４図に示すようにＩ形コア２の
中央部の各点１〜５（黒点で位置を示し小文字で記載）
の磁束密度の和Ｂ１を求めるとともにギャップ長の半分
の位置1/2gでの各点６〜10の磁束密度の和Ｂ２を求め
る。この場合、寸法g,Φを一定として面取り部５の寸法
Ｃの値を変化させたときの磁束密度Ｂ１,B２を求める。
ｇ＝2.0mm,Φ＝9.0mmとしている。この値は１に近い程
ギャップ４での磁束が膨らもうとするフリンジング磁束
が少ないと言えるが、実用上は（Ｂ１/B２）≧0.9にな
れば問題ない。つぎにＢ１/B２の値を計算し、寸法Ｃに
対するグラフＹ１を求めこれを第６図に示す。このグラ
フＹ１から（Ｂ１/B２）≧0.9となる寸法Ｃの範囲は、1
/2g≦Ｃであることがわかる。
中央部の各点１〜５（黒点で位置を示し小文字で記載）
の磁束密度の和Ｂ１を求めるとともにギャップ長の半分
の位置1/2gでの各点６〜10の磁束密度の和Ｂ２を求め
る。この場合、寸法g,Φを一定として面取り部５の寸法
Ｃの値を変化させたときの磁束密度Ｂ１,B２を求める。
ｇ＝2.0mm,Φ＝9.0mmとしている。この値は１に近い程
ギャップ４での磁束が膨らもうとするフリンジング磁束
が少ないと言えるが、実用上は（Ｂ１/B２）≧0.9にな
れば問題ない。つぎにＢ１/B２の値を計算し、寸法Ｃに
対するグラフＹ１を求めこれを第６図に示す。このグラ
フＹ１から（Ｂ１/B２）≧0.9となる寸法Ｃの範囲は、1
/2g≦Ｃであることがわかる。
つぎに、第５図に示すようにＩ形コア２の中央部での各
点１〜５での磁束密度の最大値をＢ３とし、Ｉ形コア２
の両端面６の各点11〜15での磁束密度の最大値をＢ４と
し、面取り部５の寸法Ｃに対してＢ４/B３を求め、その
グラフＹ２を第６図に示す。すなわち、Ｂ４/B３の値が
１より大きいときはコアは飽和しやすくなっていると考
えられるから、（Ｂ４/B３）＜１であることが必要にな
る。したがって、グラフＹ２よりＣ≦（1/3）Φである
ことが好ましいことがわかる。
点１〜５での磁束密度の最大値をＢ３とし、Ｉ形コア２
の両端面６の各点11〜15での磁束密度の最大値をＢ４と
し、面取り部５の寸法Ｃに対してＢ４/B３を求め、その
グラフＹ２を第６図に示す。すなわち、Ｂ４/B３の値が
１より大きいときはコアは飽和しやすくなっていると考
えられるから、（Ｂ４/B３）＜１であることが必要にな
る。したがって、グラフＹ２よりＣ≦（1/3）Φである
ことが好ましいことがわかる。
この結果、Ｉ形コア２の両端面６に面取り部５を設ける
ことにより、ギャップ４のフリジング磁束の膨らみが抑
えられ、これによりコイル３に鎖交する磁束を少なくで
きるのでコイル３の温度上昇を抑制することができるこ
ととなる。したがって、コイル３を温度上昇させること
なくまた周囲部品に影響を与えることなく、インダクタ
ンスのばらつきを抑えることができる。
ことにより、ギャップ４のフリジング磁束の膨らみが抑
えられ、これによりコイル３に鎖交する磁束を少なくで
きるのでコイル３の温度上昇を抑制することができるこ
ととなる。したがって、コイル３を温度上昇させること
なくまた周囲部品に影響を与えることなく、インダクタ
ンスのばらつきを抑えることができる。
すなわち、Ｉ形コア２を短くしてギャップを大きくした
場合、およびＣ形コア１をスライドした場合の従来の外
部漏れ磁束が少なくなり、インダクタンスの調整の自由
度が増すとともに、インダクタンス精度の高いインダク
タ磁心を構成できる。
場合、およびＣ形コア１をスライドした場合の従来の外
部漏れ磁束が少なくなり、インダクタンスの調整の自由
度が増すとともに、インダクタンス精度の高いインダク
タ磁心を構成できる。
なお、この実施例のＩ形コア２は直径Φの円柱形の場合
（第７図（ａ））でも、同様な結果であった。
（第７図（ａ））でも、同様な結果であった。
この考案の第２の実施例を第８図により説明する。すな
わち、この電磁装置は、Ｉ形コア２の両端面６の縁部の
面取り部５を曲率半径Ｒの曲面にしたものである。Ｉ形
コア２は第７図（ｂ），（ｄ）に示すように円柱形でも
角柱形でもよい。この電磁装置の面取り部５の曲率半径
Ｒに対する第１の実施例で示した比（Ｂ１/B２），およ
び（Ｂ４/B３）を求め、（Ｂ１/B２）のグラフＹ３およ
び（Ｂ４/B３）のグラフＹ４をそれぞれ第９図に示して
いる。その結果、（Ｂ１/B２）≧0.9および（Ｂ４/
B３）＜１を満たす、ｇ≦Ｒ≦1/2Φの範囲が、ギャップ
４における磁束の膨らみを抑制する上で好ましいことが
わかる。
わち、この電磁装置は、Ｉ形コア２の両端面６の縁部の
面取り部５を曲率半径Ｒの曲面にしたものである。Ｉ形
コア２は第７図（ｂ），（ｄ）に示すように円柱形でも
角柱形でもよい。この電磁装置の面取り部５の曲率半径
Ｒに対する第１の実施例で示した比（Ｂ１/B２），およ
び（Ｂ４/B３）を求め、（Ｂ１/B２）のグラフＹ３およ
び（Ｂ４/B３）のグラフＹ４をそれぞれ第９図に示して
いる。その結果、（Ｂ１/B２）≧0.9および（Ｂ４/
B３）＜１を満たす、ｇ≦Ｒ≦1/2Φの範囲が、ギャップ
４における磁束の膨らみを抑制する上で好ましいことが
わかる。
請求項（１）の電磁装置によれば、Ｃ形コアとＩ形コア
の組み合わせからなるものにおいて、Ｉ形コアの両端面
の縁部に磁束の膨らみを抑える面取り部を形成したた
め、コイルを温度上昇させることなくまた周囲部品に影
響を与えることなく、インダクタンスのばらつきを抑え
ることができる。とくに面取り部が1/2g≦Ｃ≦（1/3）
Φの関係を有するため、磁束の膨らみを効果的に抑制す
ることができる。
の組み合わせからなるものにおいて、Ｉ形コアの両端面
の縁部に磁束の膨らみを抑える面取り部を形成したた
め、コイルを温度上昇させることなくまた周囲部品に影
響を与えることなく、インダクタンスのばらつきを抑え
ることができる。とくに面取り部が1/2g≦Ｃ≦（1/3）
Φの関係を有するため、磁束の膨らみを効果的に抑制す
ることができる。
請求項（２）の考案によれば、曲面の面取り部がｇ≦Ｒ
≦1/2Φの関係を有するため、請求項（１）と同効果が
ある。
≦1/2Φの関係を有するため、請求項（１）と同効果が
ある。
第１図はこの考案の第１の実施例の断面図、第２図はＣ
形コアをスライドした状態の断面図、第３図は寸法関係
を説明する説明図、第４図および第５図は各部の磁束密
度の測定点を説明する説明図、第６図は面取り部の寸法
に対する（Ｂ１/B２），（Ｂ４/B３）のグラフ、第７図
はＩ形コアの各種実施例の斜視図、第８図は第２の実施
例の寸法説明の説明図、第９図は面取り部の寸法に対す
る（Ｂ１/B２），（Ｂ４/B３）のグラフ、第10図は従来
例の断面図、第11図はギャップを大きくしたときの磁束
を説明する説明図、第12図はＣ形コアをスライドしたと
きの磁束を説明する説明図である。 １……Ｃ形コア、２……Ｉ形コア、３……コイル、４…
…ギャップ、５……面取り部、６……両端面、Ｑ……磁
束
形コアをスライドした状態の断面図、第３図は寸法関係
を説明する説明図、第４図および第５図は各部の磁束密
度の測定点を説明する説明図、第６図は面取り部の寸法
に対する（Ｂ１/B２），（Ｂ４/B３）のグラフ、第７図
はＩ形コアの各種実施例の斜視図、第８図は第２の実施
例の寸法説明の説明図、第９図は面取り部の寸法に対す
る（Ｂ１/B２），（Ｂ４/B３）のグラフ、第10図は従来
例の断面図、第11図はギャップを大きくしたときの磁束
を説明する説明図、第12図はＣ形コアをスライドしたと
きの磁束を説明する説明図である。 １……Ｃ形コア、２……Ｉ形コア、３……コイル、４…
…ギャップ、５……面取り部、６……両端面、Ｑ……磁
束
Claims (2)
- 【請求項１】Ｃ形コアと、このＣ形コアの両端部の内側
面間にギャップを介して介在されるものであって両端面
の縁部に磁束の膨らみを抑える面取り部を形成した柱状
のＩ形コアと、このＩ形コアに巻装されたコイルとを備
え、前記ギャップの寸法をｇとし、前記面取り部を底辺
とする三角形の頂点から前記面取り部の中央に交差する
垂線の寸法をＣとし、かつ前記Ｉ形コアのＣ形平面と平
行な方向の幅寸法をΦとしたとき、1/2g≦Ｃ≦（1/3）
Φの関係を有することを特徴とする電磁装置。 - 【請求項２】Ｃ形コアと、このＣ形コアの両端部の内側
面間にギャップを介して介在されるものであって両端面
の縁部に磁束の膨らみを抑える曲面の面取り部を形成し
た柱状のＩ形コアと、このＩ形コアに巻装されたコイル
とを備え、前記ギャップの寸法をｇとし、前記面取り部
の曲面の曲率半径をＲとし、かつ前記Ｉ形コアのＣ形平
面と平行な方向の幅寸法をΦとしたとき、ｇ≦Ｒ≦1/2
Φの関係を有することを特徴とする電磁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990079858U JPH0739208Y2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 電磁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990079858U JPH0739208Y2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 電磁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0438014U JPH0438014U (ja) | 1992-03-31 |
| JPH0739208Y2 true JPH0739208Y2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=31624403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990079858U Expired - Lifetime JPH0739208Y2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 電磁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739208Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012134448A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-07-12 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | アモルファス材を使用したリアクトル装置及びその製造方法 |
| JP2013254929A (ja) * | 2012-05-09 | 2013-12-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル、コンバータ、電力変換装置、および樹脂コア片の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5642974Y2 (ja) * | 1975-02-25 | 1981-10-08 | ||
| JPS6344974U (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-26 | ||
| JP3092016U (ja) * | 2002-08-09 | 2003-02-28 | 株式会社ジャッカル | 魚釣り用ルアー |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP1990079858U patent/JPH0739208Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0438014U (ja) | 1992-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |