(57)【要約】【課題】巻線領域の減少を抑えつつ、エアギャップから漏れ出した磁束が巻線と交鎖するのを抑制する。【解決手段】上部コア１１ａに設けられたセンタ磁脚１３ａと、下部コア１１ｂに設けられたセンタ磁脚１３ｂとの間には、センタギャップＧ１１が設けられ、センタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１は、センタ磁脚１３ｂの幅Ｗ１２よりも小さくなるように設定する。【選択図】      図１−１
2010027946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線が巻かれる巻線領域が設けられ、互いに対向配置されることで前記巻線から発生される磁束の磁路を形成する第１コアおよび第２コアを備える磁気コアにおいて、
前記第１コアおよび前記第２コアには、エアギャップを介して対向配置された磁脚がそれぞれ設けられ、
前記磁脚のうちの少なくともいずれか１つは、前記エアギャップを流れる磁束を収束させるように構成されていることを特徴とする磁気コア。
【請求項２】
前記第１コアの磁脚の磁束が鎖交する断面の面積は、前記第２コアの磁脚の磁束が鎖交する断面の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の磁気コア。
【請求項３】
前記第１コアまたは前記第２コアのいずれか少なくとも一方の磁脚の先端には凸部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気コア。
【請求項４】
前記第１コアまたは前記第２コアのいずれか少なくとも一方の磁脚の先端には凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気コア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気コアに関し、特に、エアギャップから磁気コアの外に漏れ出る漏れ磁束を低減させる方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
電源装置などに用いられるコイル部品では、そのコイル部品に大電流が流れた時に、そのコイル部品に含まれる磁気コアが磁気飽和状態になるのを防止するために、磁気コアのセンタ磁脚やサイド磁脚にエアギャップが設けられている。
【０００３】
ここで、磁気コアのセンタ磁脚やサイド磁脚にエアギャップを設けると、エアギャップから磁気コアの外に磁束が漏れ出し、その漏れ出した漏れ磁束が巻線と鎖交することから、巻線にうず電流が発生する。このため、従来のコイル部品では、うず電流損失が大きくなり、電力変換効率を劣化させたり、巻線の発熱を増大させて、巻線の絶縁皮膜を溶解させ、絶縁破壊を引き起こしたりすることがあった。
【０００４】
このため、例えば、特許文献１には、磁心のセンタ磁脚が有するエアギャップに対応するボビンの巻枠の外周に、断面が略三角形状のセパレータを設け、巻枠を分割することにより、エアギャップからの漏れ磁束による発熱と、巻線領域の確保とを両立させる方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４０４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、エアギャップからの漏れ磁束による巻線の発熱を減少させるため、エアギャップの周囲を避けるように巻線が磁心に施されることから、巻線領域が減少し、コイル部品の大型化を招くという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、巻線領域の減少を抑えつつ、エアギャップから漏れ出した磁束が巻線と交鎖するのを抑制することが可能な磁気コアを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、請求項１記載の磁気コアによれば、巻線が巻かれる巻線領域が設けられ、互いに対向配置されることで前記巻線から発生される磁束の磁路を形成する第１コアおよび第２コアを備える磁気コアにおいて、前記第１コアおよび前記第２コアには、エアギャップを介して対向配置された磁脚がそれぞれ設けられ、前記磁脚のうちの少なくともいずれか１つは、前記エアギャップを流れる磁束を収束させるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２記載の磁気コアによれば、前記第１コアの磁脚の磁束が鎖交する断面の面積は、前記第２コアの磁脚の磁束が鎖交する断面の面積よりも小さいことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３記載の磁気コアによれば、前記第１コアまたは前記第２コアのいずれか少なくとも一方の磁脚の先端には凸部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４記載の磁気コアによれば、前記第１コアまたは前記第２コアのいずれか少なくとも一方の磁脚の先端には凹部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、コア間のエアギャップに漏れ出す磁束を収束させることにより、エアギャップを取り巻くように巻線を配置した場合においても、エアギャップから磁気コアの外に漏れ出した漏れ磁束が巻線と鎖交するのを抑制することが可能となる。このため、エアギャップの周囲を避けるように巻線を配置することなく、うず電流損失を低減させることが可能となり、コイル部品の大型化を抑えつつ、電力変換効率を上昇させることが可能となるとともに、巻線の発熱を減少させることが可能となり、コイル部品の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る磁気コアについて図面を参照しながら説明する。
図１−１は、本発明の第１実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図、図１−２は、図１−１の磁気コアを巻線とともに示す断面図である。
図１−１および図１−２において、磁気コア１１には、上部コア１１ａおよび下部コア１１ｂが設けられている。なお、上部コア１１ａおよび下部コア１１ｂの材料は、例えば、純鉄、フェライト、パーマロイなどの磁性体を用いることができる。ここで、上部コア１１ａには、センタ磁脚１３ａおよびサイド磁脚１２ａ、１４ａが設けられ、センタ磁脚１３ａは、サイド磁脚１２ａ、１４ａの間に配置されている。また、下部コア１１ｂには、センタ磁脚１３ｂおよびサイド磁脚１２ｂ、１４ｂが設けられ、センタ磁脚１３ｂは、サイド磁脚１２ｂ、１４ｂの間に配置されている。
【００１４】
そして、センタ磁脚１３ａ、１３ｂ、サイド磁脚１２ａ、１２ｂおよびサイド磁脚１４ａ、１４ｂをそれぞれ対向配置させながら、上部コア１１ａおよび下部コア１１ｂが対向配置されている。ここで、センタ磁脚１３ａ、１３ｂの長さは、サイド磁脚１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂの長さよりも短く設定され、センタ磁脚１３ａ、１３ｂは、センタギャップＧ１１を介して対向配置されている。
【００１５】
また、上部コア１１ａのセンタ磁脚１３ａの磁束Ｈ１１が鎖交する断面の面積は、下部コア１１ｂのセンタ磁脚１３ｂの磁束Ｈ１１が鎖交する断面の面積よりも小さくなるように設定されている。具体的には、センタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１は、センタ磁脚１３ｂの幅Ｗ１２よりも小さくなるように設定されている。なお、センタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１は、センタ磁脚１３ａからセンタギャップＧ１１に流出した磁束Ｈ１１がセンタギャップＧ１１の周囲に発散しないように設定することが好ましい。
【００１６】
そして、センタ磁脚１３ａ、１３ｂとサイド磁脚１２ａ、１２ｂとの間の隙間およびセンタ磁脚１３ａ、１３ｂとサイド磁脚１４ａ、１４ｂとの間の隙間には、巻線Ｍ１１が巻かれる巻線領域が形成され、センタ磁脚１３ａ、１３ｂが取り巻かれるように巻線Ｍ１１を配することができる。
【００１７】
そして、巻線Ｍ１１に電流を流すと、巻線Ｍ１１の周囲に磁束Ｈ１１が発生する。そして、巻線Ｍ１１の周囲に発生した磁束Ｈ１１は、センタ磁脚１３ａ、１３ｂおよびサイド磁脚１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂを介して磁気コア１１内の磁路を流れる。ここで、磁束Ｈ１１がセンタ磁脚１３ａに流入すると、センタ磁脚１３ａを流れた後、センタギャップＧ１１に流出する。そして、センタギャップＧ１１に流出した磁束Ｈ１１は、センタ磁脚１３ｂに流入し、磁気コア１１内の磁路を還流する。
【００１８】
ここで、センタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１をセンタ磁脚１３ｂの幅Ｗ１２よりも小さくすることで、磁気コア１１に流れる磁束Ｈ１１をセンタ磁脚１３ａにて収束させてから、センタギャップＧ１１に流出させることが可能となる。このため、センタギャップＧ１１を取り巻くように巻線Ｍ１１を磁気コア１１内に配置した場合においても、センタギャップＧ１１から磁気コア１１の外に漏れ出した漏れ磁束が巻線Ｍ１１と鎖交するのを抑制することが可能となる。この結果、センタギャップＧ１１の周囲を避けるように巻線Ｍ１１を配置することなく、うず電流損失を低減させることが可能となり、コイル部品の大型化を抑えつつ、電力変換効率を上昇させることが可能となるとともに、巻線Ｍ１１の発熱を減少させることが可能となり、コイル部品の信頼性を向上させることができる。
【００１９】
なお、上述した第１実施形態では、センタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１が、センタ磁脚１３ｂの幅Ｗ１２よりも小さくなるように設定する方法について説明したが、センタ磁脚１３ｂの幅Ｗ１２が、センタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１よりも小さくなるように設定してもよい。
【００２０】
図２−１〜図２−３は、図１−１の上部コア１１ａのセンタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１と漏れ磁束との関係を示す断面図である。
図２−１において、センタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１と、センタ磁脚１３ｂの幅Ｗ１２が等しい場合、センタギャップＧ１１では磁気抵抗が大きいため、センタ磁脚１３ａからセンタギャップＧ１１に流出した磁束Ｈ１１はセンタギャップＧ１１の周囲に発散する。そして、センタギャップＧ１１に流出した磁束Ｈ１１は、センタ磁脚１３ｂにて収束されながらセンタ磁脚１３ｂに流入する。
【００２１】
このため、センタ磁脚１３ａからセンタギャップＧ１１に磁束Ｈ１１が流出すると、エアギャップＧ１１から磁気コア１１の外に磁束Ｈ１１が漏れ出し、その漏れ出した漏れ磁束Ｈ１２が巻線Ｍ１１と鎖交する。
【００２２】
これに対して、図２−２および図２−３に示すように、センタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１を小さくしていくと、センタ磁脚１３ａからセンタギャップＧ１１に流出する前に、磁束Ｈ１１がセンタ磁脚１３ａにて収束され、センタ磁脚１３ａからセンタギャップＧ１１に流出した磁束Ｈ１１をセンタギャップＧ１１の周囲に発散させることなく、センタ磁脚１３ｂに流入させることができる。
【００２３】
このため、センタギャップＧ１１から磁気コア１１の外に漏れ出した漏れ磁束Ｈ１２が巻線Ｍ１１と鎖交するのを抑制することが可能となり、センタギャップＧ１１の周囲を避けるように巻線Ｍ１１を配置することなく、うず電流損失を低減させることができる。
【００２４】
図３−１は、本発明の第２実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図、図３−２は、図３−１の磁気コアを巻線とともに示す断面図である。
図３−１および図３−２において、磁気コア３１には、上部コア３１ａおよび下部コア３１ｂが設けられている。ここで、上部コア３１ａには、センタ磁脚３３ａおよびサイド磁脚３２ａ、３４ａが設けられ、センタ磁脚３３ａは、サイド磁脚３２ａ、３４ａの間に配置されている。また、下部コア３１ｂには、センタ磁脚３３ｂおよびサイド磁脚３２ｂ、３４ｂが設けられ、センタ磁脚３３ｂは、サイド磁脚３２ｂ、３４ｂの間に配置されている。
【００２５】
そして、センタ磁脚３３ａ、３３ｂ、サイド磁脚３２ａ、３２ｂおよびサイド磁脚３４ａ、３４ｂをそれぞれ対向配置させながら、上部コア３１ａおよび下部コア３１ｂが対向配置されている。ここで、センタ磁脚３３ａ、３３ｂの長さは、サイド磁脚３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂの長さよりも短く設定され、センタ磁脚３３ａ、３３ｂは、センタギャップＧ３１を介して対向配置されている。
【００２６】
また、上部コア３１ａのセンタ磁脚３３ａには、凸部が形成されるとともに、下部コア３１ｂのセンタ磁脚３３ｂには、凹部が形成されている。なお、凸部および凹部にアール面を形成する場合、そのアール面の曲率は、センタ磁脚３３ａからセンタギャップＧ３１に流出した磁束Ｈ３１がセンタギャップＧ３１の周囲に発散しないように設定することが好ましい。
【００２７】
そして、センタ磁脚３３ａ、３３ｂとサイド磁脚３２ａ、３２ｂとの間の隙間およびセンタ磁脚３３ａ、３３ｂとサイド磁脚３４ａ、３４ｂとの間の隙間には、巻線Ｍ３１が巻かれる巻線領域が形成され、センタ磁脚３３ａ、３３ｂが取り巻かれるように巻線Ｍ３１を配することができる。
【００２８】
ここで、センタ磁脚３３ａ、３３ｂに凸部および凹部をそれぞれ形成することで、磁気コア３１に流れる磁束Ｈ３１をセンタ磁脚３３ａにて収束させてから、センタギャップＧ３１に流出させることが可能となるとともに、センタギャップＧ３１に流出された磁束Ｈ３１がセンタギャップＧ３１の周囲に発散する前に、センタ磁脚３３ｂに流入させることができる。このため、センタギャップＧ３１の周囲を避けるように巻線Ｍ３１を配置することなく、センタギャップＧ３１の周囲に漏れ出した漏れ磁束が巻線Ｍ３１と鎖交するのを抑制することが可能となり、巻線領域の減少を抑えつつ、うず電流損失を低減させることが可能となる。
【００２９】
なお、上述した第２実施形態では、センタ磁脚３３ａに凸部を形成し、センタ磁脚３３ｂに凹部を形成する方法について説明したが、センタ磁脚３３ａに凹部を形成し、センタ磁脚３３ｂに凸部を形成するようにしてもよい。
また、センタ磁脚３３ａ、３３ｂのいずれか一方の先端面を平坦面にしたままで、センタ磁脚３３ａ、３３ｂの残りの一方の先端面に凸部を形成するようにしてもよい。
【００３０】
図４−１は、本発明の第３実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図、図４−２は、図４−１の磁気コアを巻線とともに示す断面図である。
図４−１および図４−２において、磁気コア４１には、上部コア４１ａおよび下部コア４１ｂが設けられている。ここで、上部コア４１ａには、センタ磁脚４３ａおよびサイド磁脚４２ａ、４４ａが設けられ、センタ磁脚４３ａは、サイド磁脚４２ａ、４４ａの間に配置されている。また、下部コア４１ｂには、センタ磁脚４３ｂおよびサイド磁脚４２ｂ、４４ｂが設けられ、センタ磁脚４３ｂは、サイド磁脚４２ｂ、４４ｂの間に配置されている。
【００３１】
そして、センタ磁脚４３ａ、４３ｂ、サイド磁脚４２ａ、４２ｂおよびサイド磁脚４４ａ、４４ｂをそれぞれ対向配置させながら、上部コア４１ａおよび下部コア４１ｂが対向配置されている。ここで、センタ磁脚４３ａ、４３ｂの長さは、サイド磁脚４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂの長さよりも短く設定され、センタ磁脚４３ａ、４３ｂは、センタギャップＧ４１を介して対向配置されている。
【００３２】
また、各上部コア４１ａ、４１ｂのセンタ磁脚４３ａ、４３ｂには、凸部が形成されている。なお、凸部にアール面を形成する場合、そのアール面の曲率は、センタ磁脚４３ａからセンタギャップＧ４１に流出した磁束Ｈ４１がセンタギャップＧ４１の周囲に発散しないように設定することが好ましい。
【００３３】
そして、センタ磁脚４３ａ、４３ｂとサイド磁脚４２ａ、４２ｂとの間の隙間およびセンタ磁脚４３ａ、４３ｂとサイド磁脚４４ａ、４４ｂとの間の隙間には、巻線Ｍ４１が巻かれる巻線領域が形成され、センタ磁脚４３ａ、４３ｂが取り巻かれるように巻線Ｍ４１を配することができる。
【００３４】
ここで、センタ磁脚４３ａ、４３ｂに凸部をそれぞれ形成することで、磁気コア４１に流れる磁束Ｈ４１をセンタ磁脚４３ａにて収束させてから、センタギャップＧ４１に流出させることが可能となるとともに、センタギャップＧ４１に流出された磁束Ｈ４１を収束させながらセンタ磁脚４３ｂに流入させることができる。このため、センタギャップＧ４１の周囲を避けるように巻線Ｍ４１を配置することなく、センタギャップＧ４１の周囲に漏れ出した漏れ磁束が巻線Ｍ４１と鎖交するのを抑制することが可能となり、巻線領域の減少を抑えつつ、うず電流損失を低減させることが可能となる。
【００３５】
図５−１は、本発明の第４実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図、図５−２は、図５−１の磁気コアを巻線とともに示す断面図である。
図５−１および図５−２において、磁気コア５１には、上部コア５１ａおよび下部コア５１ｂが設けられている。ここで、上部コア５１ａには、センタ磁脚５３ａおよびサイド磁脚５２ａ、５４ａが設けられ、センタ磁脚５３ａは、サイド磁脚５２ａ、５４ａの間に配置されている。また、下部コア５１ｂには、センタ磁脚５３ｂおよびサイド磁脚５２ｂ、５４ｂが設けられ、センタ磁脚５３ｂは、サイド磁脚５２ｂ、５４ｂの間に配置されている。
【００３６】
そして、センタ磁脚５３ａ、５３ｂ、サイド磁脚５２ａ、５２ｂおよびサイド磁脚５４ａ、５４ｂをそれぞれ対向配置させながら、上部コア５１ａおよび下部コア５１ｂが対向配置されている。ここで、センタ磁脚５３ａ、５３ｂは、センタギャップＧ５１を介して対向配置され、サイド磁脚５２ａ、５２ｂは、サイドギャップＧ５２を介して対向配置され、サイド磁脚５４ａ、５４ｂは、サイドギャップＧ５３を介して対向配置されている。
【００３７】
また、上部コア５１ａのセンタ磁脚５３ａの磁束Ｈ５１が鎖交する断面の面積は、下部コア５１ｂのセンタ磁脚５３ｂの磁束Ｈ５１が鎖交する断面の面積よりも小さくなるように設定されている。また、上部コア５１ａのサイド磁脚５２ａ、５４ａの磁束Ｈ５１が鎖交する断面の面積は、下部コア５１ｂのサイド磁脚５２ｂ、５４ｂの磁束Ｈ５１が鎖交する断面の面積よりもそれぞれ小さくなるように設定されている。
【００３８】
具体的には、センタ磁脚５３ａの幅は、センタ磁脚５３ｂの幅よりも小さくなるように設定され、サイド磁脚５２ａ、５４ａの幅は、サイド磁脚５２ｂ、５４ｂの幅よりもそれぞれ小さくなるように設定されている。
なお、センタ磁脚５３ａの幅は、センタ磁脚５３ａからセンタギャップＧ５１に流出した磁束Ｈ５１がセンタギャップＧ５１の周囲に発散しないように設定することが好ましい。また、サイド磁脚５２ａ、５４ａの幅は、サイド磁脚５２ｂ、５４ｂからサイドギャップＧ５２、Ｇ５３にそれぞれ流出した磁束Ｈ５１がサイドギャップＧ５２、Ｇ５３の周囲に発散しないように設定することが好ましい。
【００３９】
そして、センタ磁脚５３ａ、５３ｂとサイド磁脚５２ａ、５２ｂとの間の隙間およびセンタ磁脚５３ａ、５３ｂとサイド磁脚５４ａ、５４ｂとの間の隙間には、巻線Ｍ５１が巻かれる巻線領域が形成され、センタ磁脚５３ａ、５３ｂが取り巻かれるように巻線Ｍ５１を配することができる。
【００４０】
ここで、センタ磁脚５３ａの幅をセンタ磁脚５３ｂの幅よりも小さくするとともに、サイド磁脚５２ａ、５４ａの幅をサイド磁脚５２ｂ、５４ｂの幅よりもそれぞれ小さくすることで、磁気コア５１に流れる磁束Ｈ５１をセンタ磁脚５３ａにて収束させてから、センタギャップＧ５１に流出させることが可能となるとともに、サイドギャップＧ５２、Ｇ５３に流出された磁束Ｈ５１を収束させながら、サイド磁脚５２ａ、５４ａにそれぞれ流入させることが可能となる。
【００４１】
このため、センタギャップＧ５１およびサイドギャップＧ５２、Ｇ５３の横に巻線Ｍ５１を配置した場合においても、センタギャップＧ５１およびサイドギャップＧ５２、Ｇ５３から磁気コア５１の外に漏れ出した漏れ磁束が巻線Ｍ５１と鎖交するのを抑制することが可能となる。この結果、センタギャップＧ５１およびサイドギャップＧ５２、Ｇ５３の周囲を避けるように巻線Ｍ５１を配置することなく、うず電流損失を低減させることが可能となり、コイル部品の大型化を抑えつつ、電力変換効率を上昇させることが可能となるとともに、巻線Ｍ５１の発熱を減少させることが可能となり、コイル部品の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
なお、上述した第４実施形態では、センタ磁脚５３ａおよびサイド磁脚５２ａ、５４ａの幅が、センタ磁脚５３ｂおよびサイド磁脚５２ｂ、５４ｂの幅よりもそれぞれ小さくなるように設定する方法について説明したが、センタ磁脚５３ｂおよびサイド磁脚５２ｂ、５４ｂの幅が、センタ磁脚５３ａおよびサイド磁脚５２ａ、５４ａの幅よりもそれぞれ小さくなるように設定してもよい。
【００４３】
あるいは、センタ磁脚５３ａの幅をセンタ磁脚５３ｂの幅よりも小さくし、さらにサイド磁脚５２ａ、５４ａの幅をサイド磁脚５２ｂ、５４ｂの幅よりもそれぞれ大きくしてもよいし、センタ磁脚５３ｂの幅をセンタ磁脚５３ａの幅よりも小さくし、さらにサイド磁脚５２ｂ、５４ｂの幅をサイド磁脚５２ａ、５４ａの幅よりもそれぞれ大きくしてもよい。
【００４４】
また、サイド磁脚５２ａ、５４ａの先端に凸部を形成し、サイド磁脚５２ｂ、５４ｂの先端に凹部を形成するようにしてもよいし、サイド磁脚５２ａ、５４ａの先端に凹部を形成し、サイド磁脚５２ｂ、５４ｂの先端に凸部を形成するようにしてもよいし、サイド磁脚５２ａ、５４ａ、５２ｂ、５４ｂの先端に凸部を形成するようにしてもよい。
【００４５】
図６は、本発明の第５実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図である。
図６において、磁気コア６１には、上部コア６１ａおよび下部コア６１ｂが設けられている。ここで、上部コア６１ａには、センタ磁脚６３ａおよびサイド磁脚６２ａ、６４ａが設けられ、センタ磁脚６３ａは、サイド磁脚６２ａ、６４ａの間に配置されている。また、下部コア６１ｂには、センタ磁脚６３ｂおよびサイド磁脚６２ｂ、６４ｂが設けられ、センタ磁脚６３ｂは、サイド磁脚６２ｂ、６４ｂの間に配置されている。ここで、センタ磁脚６３ａ、６３ｂは円筒状に構成されている。そして、センタ磁脚６３ａは、サイド磁脚６２ａ、６４ａから横に張り出した部分で保持されるとともに、センタ磁脚６３ｂは、サイド磁脚６２ｂ、６４ｂから横に張り出した部分で保持されている。
【００４６】
そして、センタ磁脚６３ａ、６３ｂ、サイド磁脚６２ａ、６２ｂおよびサイド磁脚６４ａ、６４ｂをそれぞれ対向配置させながら、上部コア６１ａおよび下部コア６１ｂが対向配置されている。ここで、センタ磁脚６３ａ、６３ｂの長さは、サイド磁脚６２ａ、６２ｂ、６４ａ、６４ｂの長さよりも短く設定され、センタ磁脚６３ａ、６３ｂは、センタギャップＧ６１を介して対向配置されている。
【００４７】
また、上部コア６１ａのセンタ磁脚６３ａの磁束が鎖交する断面の面積は、下部コア６１ｂのセンタ磁脚６３ｂの磁束が鎖交する断面の面積よりも小さくなるように設定されている。具体的には、センタ磁脚６３ａの径は、センタ磁脚６３ｂの径よりも小さくなるように設定されている。なお、センタ磁脚６３ａの径は、センタ磁脚６３ａからセンタギャップＧ６１に流出した磁束がセンタギャップＧ６１の周囲に発散しないように設定することが好ましい。
【００４８】
そして、センタ磁脚６３ａ、６３ｂとサイド磁脚６２ａ、６２ｂとの間の隙間およびセンタ磁脚６３ａ、６３ｂとサイド磁脚６４ａ、６４ｂとの間の隙間には、巻線が巻かれる巻線領域が形成され、センタ磁脚６３ａ、６３ｂが取り巻かれるように巻線を配することができる。
【００４９】
これにより、ＥＥＲコアを用いた場合においても、センタ磁脚６３ａ、６３ｂ間のセンタギャップＧ６１を流れる磁束を収束させることができる。このため、センタギャップＧ６１の周囲を避けるように巻線を配置することなく、センタギャップＧ６１の周囲に漏れ出した漏れ磁束が巻線と鎖交するのを抑制することが可能となり、巻線領域の減少を抑えつつ、うず電流損失を低減させることが可能となる。
【００５０】
なお、上述した第５実施形態では、センタ磁脚６３ａの径が、センタ磁脚６３ｂの径よりも小さくなるように設定する方法について説明したが、センタ磁脚６３ｂの径が、センタ磁脚６３ａの径よりも小さくなるように設定してもよい。
また、センタ磁脚６３ａの先端に凸部を形成し、センタ磁脚６３ｂの先端に凹部を形成するようにしてもよいし、センタ磁脚６３ａの先端に凹部を形成し、センタ磁脚６３ｂの先端に凸部を形成するようにしてもよいし、センタ磁脚６３ａ、６３ｂの先端に凸部を形成するようにしてもよい。
【００５１】
また、上述した第５実施形態では、サイド磁脚６２ａ、６２ｂ間およびサイド磁脚６４ａ、６４ｂ間にサイドギャップがそれぞれ設けられていない構成を例にとって説明したが、サイド磁脚６２ａ、６２ｂ間およびサイド磁脚６４ａ、６４ｂ間にサイドギャップがそれぞれ設けられている場合、サイド磁脚６２ａ、６４ａの断面積が、サイド磁脚６２ｂ、６４ｂの断面積よりもそれぞれ小さくなるように設定するようにしてもよいし、サイド磁脚６２ｂ、６４ｂの断面積が、サイド磁脚６２ａ、６４ａの断面積よりもそれぞれ小さくなるように設定してもよい。
また、サイド磁脚６２ａ、６２ｂ間およびサイド磁脚６４ａ、６４ｂ間にサイドギャップがそれぞれ設けられている場合、サイド磁脚６２ａ、６４ａの先端に凸部を形成し、サイド磁脚６２ｂ、６４ｂの先端に凹部を形成するようにしてもよいし、サイド磁脚６２ｂ、６４ｂの先端に凹部を形成し、サイド磁脚６２ａ、６４ａの先端に凸部を形成するようにしてもよいし、サイド磁脚６２ａ、６４ａ、６２ｂ、６４ｂの先端に凸部を形成するようにしてもよい。
【００５２】
図７は、本発明の第６実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図である。
図７において、磁気コア７１には、上部コア７１ａおよび下部コア７１ｂが設けられている。ここで、上部コア７１ａには、センタ磁脚７３ａおよびサイド磁脚７２ａ、７４ａが設けられ、センタ磁脚７３ａは、サイド磁脚７２ａ、７４ａの間に配置されている。また、下部コア７１ｂには、センタ磁脚７３ｂおよびサイド磁脚７２ｂ、７４ｂが設けられ、センタ磁脚７３ｂは、サイド磁脚７２ｂ、７４ｂの間に配置されている。ここで、センタ磁脚７３ｂ、７３ｂは円筒状に構成されるとともに、サイド磁脚７２ａ、７４ａ、７２ｂ、７４ｂの内面は円弧状に構成されている。そして、センタ磁脚７３ａは、サイド磁脚７２ａ、７４ａ間に張り渡された板状部分の中央に保持されるとともに、センタ磁脚７３ｂは、サイド磁脚７２ｂ、７４ｂ間に張り渡された板状部分の中央に保持されている。
【００５３】
そして、センタ磁脚７３ａ、７３ｂ、サイド磁脚７２ａ、７２ｂおよびサイド磁脚７４ａ、７４ｂをそれぞれ対向配置させながら、上部コア７１ａおよび下部コア７１ｂが対向配置されている。ここで、センタ磁脚７３ａ、７３ｂの長さは、サイド磁脚７２ａ、７２ｂ、７４ａ、７４ｂの長さよりも短く設定され、センタ磁脚７３ａ、７３ｂは、センタギャップＧ７１を介して対向配置されている。
【００５４】
また、上部コア７１ａのセンタ磁脚７３ａの磁束Ｈ７１が鎖交する断面の面積は、下部コア７１ｂのセンタ磁脚７３ｂの磁束Ｈ７１が鎖交する断面の面積よりも小さくなるように設定されている。具体的には、センタ磁脚７３ａの径は、センタ磁脚７３ｂの径よりも小さくなるように設定されている。なお、センタ磁脚７３ａの径は、センタ磁脚７３ａからセンタギャップＧ７１に流出した磁束がセンタギャップＧ７１の周囲に発散しないように設定することが好ましい。
【００５５】
そして、センタ磁脚７３ａ、７３ｂとサイド磁脚７２ａ、７２ｂとの間の隙間およびセンタ磁脚７３ａ、７３ｂとサイド磁脚７４ａ、７４ｂとの間の隙間には、巻線が巻かれる巻線領域が形成され、センタ磁脚７３ａ、７３ｂが取り巻かれるように巻線を配することができる。
【００５６】
これにより、ＰＱコアを用いた場合においても、センタ磁脚７３ａ、７３ｂ間のセンタギャップＧ７１を流れる磁束を収束させることができる。このため、センタギャップＧ７１の周囲を避けるように巻線を配置することなく、センタギャップＧ７１の周囲に漏れ出した漏れ磁束が巻線と鎖交するのを抑制することが可能となり、巻線領域の減少を抑えつつ、うず電流損失を低減させることが可能となる。
【００５７】
なお、上述した第６実施形態では、センタ磁脚７３ａの径が、センタ磁脚７３ｂの径よりも小さくなるように設定する方法について説明したが、センタ磁脚７３ｂの径が、センタ磁脚７３ａの径よりも小さくなるように設定してもよい。
また、センタ磁脚７３ａの先端に凸部を形成し、センタ磁脚７３ｂの先端に凹部を形成するようにしてもよいし、センタ磁脚７３ａの先端に凹部を形成し、センタ磁脚７３ｂの先端に凸部を形成するようにしてもよいし、センタ磁脚７３ａ、７３ｂの先端に凸部を形成するようにしてもよい。
【００５８】
また、上述した第６実施形態では、サイド磁脚７２ａ、７２ｂ間およびサイド磁脚７４ａ、７４ｂ間にサイドギャップがそれぞれ設けられていない構成を例にとって説明したが、サイド磁脚７２ａ、７２ｂ間およびサイド磁脚７４ａ、７４ｂ間にサイドギャップがそれぞれ設けられている場合、サイド磁脚７２ａ、７４ａの断面積が、サイド磁脚７２ｂ、７４ｂの断面積よりもそれぞれ小さくなるように設定するようにしてもよいし、サイド磁脚７２ｂ、７４ｂの断面積が、サイド磁脚７２ａ、７４ａの断面積よりもそれぞれ小さくなるように設定してもよい。
【００５９】
また、サイド磁脚７２ａ、７２ｂ間およびサイド磁脚７４ａ、７４ｂ間にサイドギャップがそれぞれ設けられている場合、サイド磁脚７２ａ、７４ａの先端に凸部を形成し、サイド磁脚７２ｂ、７４ｂの先端に凹部を形成するようにしてもよいし、サイド磁脚７２ｂ、７４ｂの先端に凹部を形成し、サイド磁脚７２ａ、７４ａの先端に凸部を形成するようにしてもよいし、サイド磁脚７２ａ、７４ａ、７２ｂ、７４ｂの先端に凸部を形成するようにしてもよい。
【００６０】
また、上述した実施形態では、ＥＥコア、ＥＥＲコアおよびＰＱコアを例にとって説明したが、エアギャップが設けられたコアならば、これ以外の種類のコアに適用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の磁気コアは、巻線領域の減少を抑えつつ、エアギャップから漏れ出した磁束が巻線と交鎖するのを抑制することができ、スイッチング電源や無停電電源装置などのコイル部品に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１−１】本発明の第１実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図である。
【図１−２】図１−１の磁気コアを巻線とともに示す断面図である。
【図２−１】図１−１の上部コア１１ａのセンタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１と漏れ磁束との関係を示す断面図である。
【図２−２】図１−１の上部コア１１ａのセンタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１と漏れ磁束との関係を示す断面図である。
【図２−３】図１−１の上部コア１１ａのセンタ磁脚１３ａの幅Ｗ１１と漏れ磁束との関係を示す断面図である。
【図３−１】本発明の第２実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図である。
【図３−２】図３−１の磁気コアを巻線とともに示す断面図である。
【図４−１】本発明の第３実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図である。
【図４−２】図４−１の磁気コアを巻線とともに示す断面図である。
【図５−１】本発明の第４実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図である。
【図５−２】図５−１の磁気コアを巻線とともに示す断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係る磁気コアの概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
１１、３１、４１、５１、６１、７１  磁気コア
１１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ、７１ａ  上部コア
１１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ、６１ｂ、７１ｂ  下部コア
１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ、３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ、４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂ、５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂ、６２ａ、６２ｂ、６４ａ、６４ｂ、７２ａ、７２ｂ、７４ａ、７４ｂ  サイド磁脚
１３ａ、１３ｂ、３３ａ、３３ｂ、４３ａ、４３ｂ、５３ａ、５３ｂ、６３ａ、６３ｂ、７３ａ、７３ｂ  センタ磁脚
Ｇ１１、Ｇ３１、Ｇ４１、Ｇ５１、Ｇ６１、Ｇ７１  センタギャップ
Ｍ１１、Ｍ３１、Ｍ４１、Ｍ５１  巻線
Ｇ５２、Ｇ５３  サイドギャップ
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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【図７】
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