JPH09205022A - リアクトル用コア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成層型リアクトル用コアのギャップをギャッ
プ材無しにしてリアクトルを組み立てやすくした。 【解決手段】 板状の磁性体を重ね合わせて磁性体ブロ
ック１、２を形成して、磁気的に閉ループを形成するよ
うに前記磁性体ブロック１の端と前記磁性体ブロック２
の端を突き合わせ、固定して構成する成層型コアにおい
て、前記板状の磁性体ブロック１と２の突き合わせ部分
の一部を切り欠きし、前記磁性体ブロックの突き合わせ
面積又は距離を調整してコアの磁気抵抗を調整すること
を特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高周波インバータ式
の電源で使用される平滑用リアクトルの成層型コアに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的な成層型コアを図６に示す。図６
の断面Ａ−Ａ’を従来の技術の成層型コアに替えた物の
斜視図を図５に示す。図５の成層型コアは板状の長方形
の磁性体を重ねて板の平行六面体磁性体ブロック５１、
５２、５３、５４を形成する。各磁性体ブロック５１、
５２、５３、５４を磁気的閉ループを形成するように前
記磁性体ブロック同士の端と端を突き合わせて、各磁性
体ブロックを固定する。例えば図５に示すように前記磁
性体ブロック５１、５２、５３、５４間に溶接を施し、
溶接ビード５６、５７、５８、５９を形成して一般的に
内鉄型コアと称するコアを形成する。コイル４の巻線は
コアの一脚に紙、マイカフィルム等の絶縁シート５を巻
いて、この絶縁シートの上にコイル巻線４を巻いてリア
クトルのコイルを形成する。ここで前記コアの磁気抵
抗、つまりリアクトルのインダクタンスを調整する場
合、前記磁性体ブロックと磁性体ブロックの突き合わせ
部分の間にギャップ５５を設ける。例えば、図５では磁
性体ブロック５１と５２の間及び磁性体ブロック５１と
５４の間に構造的に不平衡にならないように等間隔のギ
ャップ５５を設ける。従来の技術では前記ギャップ５５
を設ける為には隙間に紙、マイカフィルム、樹脂のよう
な比透磁率が低い材料のものをギャップ材６０として使
用する。この低い比透磁率の材料を前記磁性体ブロック
と磁性体ブロックの間に入れることによって前記磁性体
ブロック間の隙間を確保しながら、金具又は溶接を施し
て前記磁性体ブロックを固定する。

【０００３】前記ギャップ５５を形成する為に前記隙間
に入れる紙、マイカフィルム、樹脂等のギャップ材厚み
を調整することで磁性体ブロック５１、５２、５３、５
４で構成する磁路の磁気抵抗を調整することができる。
ギャップ５５の隙間を大きくするほど前記磁気抵抗が大
きくなり、ギャップ５５の隙間を小さくするほど前記磁
気抵抗が小さくなる。前記磁気抵抗を大きくすることで
コイル４のインダクタンスは小さくなり、前記磁気抵抗
を小さくすることでコイル４のインダクタンスは大きく
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図５に示す従来技術で
は平行六面体磁性体ブロック５１、５２、５３、５４で
構成する磁路の磁気抵抗調整用のギャップ５５を設ける
際、前記磁性体ブロックと磁性体ブロックの隙間に紙、
マイカフィルム、樹脂のような比透磁率が低い材料のギ
ャップ材６０を入れないといけない。この比透磁率の低
い材料を、コア組み立て時に、前記磁性体ブロックと磁
性体ブロックの間に挟まないといけないという問題があ
る。

【０００５】さらに、磁束密度の変化が無いように、一
般的にコアの磁路を構成する断面積は、全磁路にわたっ
て均一であることが理想的である。しかし、従来技術の
図５では平行六面体磁性体ブロック５１、５２、５３、
５４の組み合わせを使用するので前記磁性体ブロック５
１、５２、５３、５４で構成する磁路は長方形になり、
この長方形のコーナーでは前記磁束密度が低くなってい
る。前記コーナーでは磁路の断面積が大きいので磁束密
度が低くなる。コアの磁気的使用率はコアの最大磁束密
度で制限される。前記長方形の磁路のコーナーでは磁束
密度が低いので、前記コーナーでは必要以上に断面積が
大きいという事である。この必要以上なコアの断面積は
必要以上のコアの材料を使って、コアの重量を必要以上
に重くしている問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明のリアクトル
用コアでは、板状の磁性体を重ね合わせて磁性体ブロッ
クを形成して、磁気的に閉ループを形成するように前記
磁性体ブロックの端と端を突き合わせ、固定して構成す
る成層型コアにおいて、前記板状の磁性体の突き合わせ
部分の一部を切り欠きして前記磁性体ブロックの突き合
わせ面積又は距離を調整してコアの磁気抵抗を調整する
ことを特徴とするものである。即ち、前記磁性体ブロッ
クの断面積を切り欠きして、全体の磁路面積の内の一部
の磁路面積を小さくして磁気抵抗を大きくし、コイルの
インダクタンスを小さくする。

【０００７】第２の発明のリアクトル用コアでは前記板
状の磁性体のコーナーを切断したことを特徴とする。即
ち、前記板状の磁性体の磁束密度の低い部分を、つまり
磁束密度の上限からみると不必要なコアの部分を切断し
てコアの軽量化を図る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係わるリアクトル用コア
の実施の形態について、その一例を図１から図４を参照
して説明する。

【０００９】第１の発明の実施の形態を図１及び図２に
示す。図１には図６に示す一般的な成層型コアで形成す
るリアクトルのＡ−Ａ’断面を第１の発明にあわせて変
更した斜視図を示す。図１に示すリアクトルのコアでは
図２に示す板状のコア用材料を重ね合わせて磁性体ブロ
ック１及び磁性体ブロック２を形成して、前記磁性体ブ
ロック１及び磁性体ブロック２を交互に向かい合わせ
て、その結合部を溶接によって溶接ビード８と９を形成
して前記磁性体ブロック１と磁性体ブロック２を固定す
る。図２の板状の磁性体１１は「Ｌ」の字型に加工さ
れ、ギャップ用突起部１２を加工する。図１のコア形状
に突き合わせた場合、前記ギャップ用突起部１２の高さ
が前記ギャップの高さになる。さらに、コアの長い方の
脚と短い方の脚を逆にした場合、図１に点線で示したギ
ャップ用突起部１３を加工して前記キャップ用突起部１
２は加工しない。

【００１０】前記ギャップ用突起部１２で加工された図
２の板状の磁性体を数枚重ね合わせて磁性体ブロックを
同じ厚みのものを２組、磁性体ブロック１及び磁性体ブ
ロック２を形成する。この前記磁性体ブロックの一組
に、例えば磁性体ブロック１には紙、マイカフィルム等
の絶縁シートを巻いて、前記絶縁シートの上にリアクト
ルを形成する巻線を巻いてコイル４を形成する。このコ
イル４を巻いた一組の磁性体ブロック１と前記二組目の
磁性体ブロック２を「Ｌ」の字型の長い方の脚と短い方
の脚とを交互に突きあわせるようにして、ギャップ用突
起部１２が前記磁性体ブロック１と２の間に入り、隙間
ができるように重ね合わせる。この隙間がそれぞれギャ
ップ６とギャップ７を形成する事になる。前記ギャップ
ができるように前記磁性体ブロック１と磁性体ブロック
２を金具又は溶接で固定する。例えば図１では磁性体ブ
ロック１と磁性体ブロック２を溶接して、溶接ビード８
と９を形成して固定する。

【００１１】第２の発明の実施の形態を図３及び図４に
示す。図３には図６に示す一般的な成層型コアで形成す
るリアクトルのＡ−Ａ’断面を第２の発明にあわせて変
更した斜視図を示す。第２の発明では第１の発明のリア
クトル用コアの最大磁束密度に影響しない部分を切断し
たことを特徴とする。コアの磁束密度はそのコアの磁路
の断面積に反比例するので、コアの断面積が大きいほど
その磁束密度は低くなる。コアの使用率は最大磁束密度
で制限されるので、図４に示す板状の磁性体の前記断面
積が大きい箇所であるコーナー４１、４２を切断すると
磁路の面積が平均化されて、磁束密度が低い箇所と他の
箇所とが平均化されて、磁束密度から見るコアの使用率
が向上される。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図３及び図４によって説明
する。図３を構成する板状の磁性体を図４に示す。第１
の発明によると板状の磁性体の幅４４を１５ｍｍに加工
した時に、前記ギャップを形成するギャップ用突起部１
２の高さ４８を２．５ｍｍ、ギャップ用突起部１２の幅
４７を３ｍｍに加工すると２．５ｍｍ×１２ｍｍのエア
ギャップが形成される。

【００１３】第２の発明によると図４に示す板状の磁性
体の幅４４を１５ｍｍにした場合、図４に示す４３の幅
は幅４４と同じに１５ｍｍにするようにコアを切断す
る。この時、切断距離は角から約８．８ｍｍであれば切
断面積は３８．６平方ミリになる。図４で脚４５の長さ
を１００ｍｍ、脚４６の長さを３０ｍｍとした場合、磁
路の閉ループを形成するために図４に示す板状の磁性体
を向かえあわせで二枚使用する場合には、その面積は約
３９１５平方ミリになる。上記切断断面積が各４コーナ
ーにできるので、前記板状の磁性体の全体面積に対する
切断コーナー面積の割合は３．９４％になる。つまり、
コーナーを切断することでコアの重量が３．９４％軽く
することができる。なお、各コーナーの最小幅４３を脚
の板状の磁性体の幅４４にあわせることで最大磁束密度
は変化しない。

【００１４】

【発明の効果】第１の発明ではエアギャップを形成する
ためにコアを図２に示すようにギャップ用突起部１２を
設けて、このギャップ用突起部１２の高さでエアギャッ
プを調整することでリアクトル用コアは図３に示すギャ
ップ材６０が必要なくなり、ギャップ材６０を入れる為
の組立工程も少なくなった。

【００１５】第２の発明では最大磁束密度を変化しない
で、磁束密度の低い部分を少なくしてコアの使用率を上
げる。不必要な部分を切断することでコアの軽量化がで
きる。前記実施例では約３．９４％の軽量化が実現でき
た。

【図面の簡単な説明】

図

【１】本発明の実施例の斜視図である。

【図２】本明の実施例に係わる板状磁性体の図である。

【図３】本発明の請求項２の実施例の斜視図である。

【図４】本発明の実施例に係わる板状磁性体の図であ
る。

【図５】従来技術の実施例である。

【図６】一般的な成層型コアである。

【符号の説明】

１、２ 磁性体ブロック ４ コイル ５ 絶縁シート ６、７ ギャップ ８、９ 溶接ビード １１ 板材磁性体 １２、１３ ギャップ用突起部 ３１、３３ 磁性体ブロック ３２、３４ 溶接ビード ４１、４２ コアコーナー切断部 ４３ コアコーナー切断後の最小幅 ４４ 板状の磁性体の幅 ４５、４６ 板状の磁性体脚長さ ４７ ギャップ用突起部の幅 ４８ ギャップ用突起部の高さ ５１、５２、５３、５４ 磁性体ブロック ５５ ギャップ ５６、５７、５８、５９ 溶接ビード ６０ ギャップ材

【手続補正書】

【提出日】平成８年４月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の斜視図である。

【図２】本明の実施例に係わる板状磁性体の図である。

【図３】本発明の請求項２の実施例の斜視図である。

【図４】本発明の実施例に係わる板状磁性体の図であ
る。

【図５】従来技術の実施例である。

【図６】一般的な成層型コアである。

【符号の説明】 １、２ 磁性体ブロック ４ コイル ５ 絶縁シート ６、７ ギャップ ８、９ 溶接ビード １１ 板材磁性体 １２、１３ ギャップ用突起部 ３１、３３ 磁性体ブロック ３２、３４ 溶接ビード ４１、４２ コアコーナー切断部 ４３ コアコーナー切断後の最小幅 ４４ 板状の磁性体の幅 ４５、４６ 板状の磁性体脚長さ ４７ ギャップ用突起部の幅 ４８ ギャップ用突起部の高さ ５１、５２、５３、５４ 磁性体ブロック ５５ ギャップ ５６、５７、５８、５９ 溶接ビード ６０ ギャップ材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の磁性体を重ね合わせて磁性体ブロ
   ックを形成して、磁気的に閉ループを形成するように前
   記磁性体ブロックの端と端を突き合わせ、固定して構成
   する成層型コアにおいて、前記板状の磁性体の突き合わ
   せ部分の一部を切り欠きし、ギャップ用突起部を形成し
   て前記磁性体ブロックの突き合わせ面積又は距離を調整
   してコアの磁気抵抗を調整することを特徴とするリアク
   トル用コア。
2. 【請求項２】 前記請求項１の板状の磁性体の磁束密度
   が低いコーナーを切断したことを特徴とするリアクトル
   用コア。