(57)【要約】【課題】  磁気抵抗を小さくすることを可能にする電磁装置用磁心およびその電磁装置用磁心を備えた電磁装置を提供する。【解決手段】  中脚部１Ａと、この中脚部１Ａを挟んで両側に配置された第１外脚部１Ｂおよび第２外脚部１Ｃとを具備し、かつ、中脚部１Ａ、第１外脚部１Ｂ、および第２外脚部１Ｃの両端をそれぞれ連結する第１連結部１Ｄおよび第２連結部１Ｅと、各脚部で囲まれて形成された第１開口１Ｆおよび第２開口１Ｇとを具備する電磁装置用磁心において、第１開口および第２開口の隅であって、中脚部に対して対称位置にある隅を通り、中脚部の長手方向に対して傾斜し、少なくともこの中脚部を含めて切断する第１切断部と、第１外脚部を、少なくともこの第１外脚部を含めて切断する第２切断部と、第２外脚部を、少なくともこの第２外脚部を含めて切断する第３切断部とを有し、前記第１切断部は前記第１、第２連結部の内部まで延び前記中脚部を切断する。【選択図】    図２
2006303291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中脚部と、この中脚部を挟んで両側に配置された第１外脚部および第２外脚部とを具備し、かつ、前記中脚部、前記第１外脚部、および前記第２外脚部の両端をそれぞれ連結する第１連結部および第２連結部と、前記各脚部で囲まれて形成された第１開口および第２開口とを具備する電磁装置用磁心において、
前記第１開口および前記第２開口の隅であって、前記中脚部に対して対称位置にある隅を通り、前記中脚部の長手方向に対して傾斜し、少なくともこの中脚部を含めて切断する第１切断部と、
前記第１外脚部を、少なくともこの第１外脚部を含めて切断する第２切断部と、
前記第２外脚部を、少なくともこの第２外脚部を含めて切断する第３切断部とを有し、前記第１切断部は前記第１、第２連結部の内部まで延び前記中脚部を切断していることを特徴とする電磁装置用磁心。
【請求項２】
前記第２切断部は、前記第１開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第１切断部と切断方向が同じであり、
前記第３切断部は、前記第２開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第１切断部と切断方向が同じであることを特徴とする請求項１に記載の電磁装置用磁心。
【請求項３】
前記第２切断部は、前記第１開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第１連結部と前記第１外脚部との境界であり、
前記第３切断部は、前記第２開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第２連結部と前記第２外脚部との境界であることを特徴とする請求項１に記載の電磁装置用磁心。
【請求項４】
前記第２切断部は、前記第１開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第１連結部の長手方向に対して傾斜して、前記第１連結部に設けられ、
前記第３切断部は、前記第２開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第２連結部の長手方向に対して傾斜して、前記第２連結部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電磁装置用磁心。
【請求項５】
前記第２切断部は、前記第１開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第１連結部の長手方向に対して傾斜して、前記第１外脚部に設けられ、
前記第３切断部は、前記第２開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第２連結部の長手方向に対して傾斜して、前記第２外脚部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電磁装置用磁心。
【請求項６】
前記第１切断部は、前記第１連結部内から前記第２連結部内に切断されて形成され、切断の一方の端部から、前記第１開口の隅までＬ字状に切断されて形成され、かつ、切断の他方の端部から、前記第２開口の隅までＬ字状に切断されて形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁装置用磁心。
【請求項７】
前記第１切断部は、前記第１連結部内から前記第２連結部内に切断されて形成され、切断の一方の端部から、前記第１開口の隅まで直線状に切断されて形成され、かつ、切断の他方の端部から、前記第２開口の隅まで直線状に切断されて形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁装置用磁心。
【請求項８】
前記第１切断部、前記第２切断部、および前記第３切断部によって２つに分割されたコアが同形であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁装置用磁心。
【請求項９】
前記請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁装置用磁心を備えてなることを特徴とする電磁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コイルが装着される電磁装置用磁心およびその電磁装置用磁心を備えた電磁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁装置用磁心には、Ｅ型をしたコア（Ｅ型コア）とＩ型をしたコア（Ｉ型コア）とによって形成されるものがある（特許文献１）。これら２つのコアによって形成されるＥＩ型コアは、図２２に示すように、Ｅ型コア１０１の３つの脚部にＩ型コア１０２が取り付けられている。そして、Ｅ型コア１０１の中脚部１０１Ａの外周にコイル（図示を省略）を装置し、ＥＩ型コアの開口１０３部分にコイルを設けたトランスやリアクターのような電磁装置が構成される。
【特許文献１】特開２００２−１３４３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前述した構造の電磁装置用磁心には、図６に示すように、そのＥＩ型コアの接合部１０４、１０５の形状が直線状であり、かつ、中脚部１０１Ａの端面が接しているために、コイルにより発生する磁束に対する磁気抵抗が大きく、磁束が流れにくくなるという問題点がある。また、前述した磁心を備える電磁装置が取り付けられるユニットの軽薄化等に伴い、磁心の低発熱化、漏洩磁束の低減化などが一層要求されている。つまり、磁心の磁気抵抗を小さくすることが要求されている。
【０００４】
この発明は、前記の課題を解決し、磁気抵抗を小さくすることを可能にする電磁装置用磁心およびその電磁装置用磁心を備えた電磁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、中脚部と、この中脚部を挟んで両側に配置された第１外脚部および第２外脚部とを具備し、かつ、前記中脚部、前記第１外脚部、および前記第２外脚部の両端をそれぞれ連結する第１連結部および第２連結部と、前記各脚部で囲まれて形成された第１開口および第２開口とを具備する電磁装置用磁心において、前記第１開口および前記第２開口の隅であって、前記中脚部に対して対称位置にある隅を通り、前記中脚部の長手方向に対して傾斜し、少なくともこの中脚部を含めて切断する第１切断部と、前記第１外脚部を、少なくともこの第１外脚部を含めて切断する第２切断部と、前記第２外脚部を、少なくともこの第２外脚部を含めて切断する第３切断部とを有し、前記第１切断部は前記第１、第２連結部の内部まで延び前記中脚部を切断していることを特徴とする電磁装置用磁心である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の電磁装置用磁心において、前記第２切断部は、前記第１開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第１切断部と切断方向が同じであり、前記第３切断部は、前記第２開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第１切断部と切断方向が同じであることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載の電磁装置用磁心において、前記第２切断部は、前記第１開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第１連結部と前記第１外脚部との境界であり、前記第３切断部は、前記第２開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第２連結部と前記第２外脚部との境界であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１に記載の電磁装置用磁心において、前記第２切断部は、前記第１開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第１連結部の長手方向に対して傾斜して、前記第１連結部に設けられ、前記第３切断部は、前記第２開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第２連結部の長手方向に対して傾斜して、前記第２連結部に設けられていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１に記載の電磁装置用磁心において、前記第２切断部は、前記第１開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第１連結部の長手方向に対して傾斜して、前記第１外脚部に設けられ、前記第３切断部は、前記第２開口に対して対称位置にある別の隅を通り、前記第２連結部の長手方向に対して傾斜して、前記第２外脚部に設けられていることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁装置用磁心において、前記第１切断部は、前記第１連結部内から前記第２連結部内に切断されて形成され、切断の一方の端部から、前記第１開口の隅までＬ字状に切断されて形成され、かつ、切断の他方の端部から、前記第２開口の隅までＬ字状に切断されて形成されていることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁装置用磁心において、前記第１切断部は、前記第１連結部内から前記第２連結部内に切断されて形成され、切断の一方の端部から、前記第１開口の隅まで直線状に切断されて形成され、かつ、切断の他方の端部から、前記第２開口の隅まで直線状に切断されて形成されていることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁装置用磁心において、前記第１切断部、前記第２切断部、および前記第３切断部によって２つに分割されたコアが同形であることを特徴とする。
請求項９の発明は、前記請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁装置用磁心を備えて電磁装置を構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１、３の発明によれば、中脚部を切断する第１切断部を、中脚部の長手方向に対して傾斜して形成したので、第１切断部による磁気抵抗を小さくすることができる。
請求項２、４、５の発明によれば、第１外脚部と第２外脚部とに、これらの脚部の長手方向に対して傾斜して第２切断部と第３切断部とを形成したので、第１切断部、第２切断部、および第３切断部による磁気抵抗を小さくすることができる。
請求項６、７の発明によれば、中脚部を切断する第１切断部が第１連結部と第２連結部とに入り込むことで、磁束を曲がりやすくして磁気抵抗を小さくすることができる。
請求項８の発明によれば、切断によって得られた２つのコアが同形状であるので、電磁装置用磁心の生産に用いる部品数を減らすことができる。
請求項９の発明によれば、磁気回路の磁気抵抗の小さい電磁装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
つぎに、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。
(実施の形態１)
この実施の形態による電磁装置用磁心を図１に示す。図１の実施の形態は、基本的に図２に示すような電磁装置用磁心１を形成するものである。図２の電磁装置用磁心１は、鋼板の積層体であり、正面から見ると長方形状をなす中脚部１Ａと、中脚部１Ａを挟んで両側に配置された長方形状の第１外脚部１Ｂおよび第２外脚部１Ｃと、中脚部１Ａ、第１外脚部１Ｂ、および第２外脚部１Ｃの両端をそれぞれ連結する、幅ａ１の長方形状の第１連結部１Ｄおよび第２連結部１Ｅとで形成されている。また、高さｂ１で幅ｂ２の長方形状の第１開口１Ｆおよび第２開口１Ｇも形成されている。中脚部１Ａの周囲には周知のようにコイル（図示せず）が巻装され第１開口１Ｆおよび第２開口１Ｇにコイルが位置される。なお、従来の技術では、中脚部１Ａ、第１外脚部１Ｂ、第２外脚部１Ｃ、および第２連結部１ＥでＥ型コアを形成し、第１連結部１ＤでＩ型コアを形成しているが、この実施の形態では次のようにしている。なお、以下では図２を併用して説明する。
【０００８】
図１の電磁装置用磁心では、図２を参照して説明すると、第１開口１Ｆの隅１Ｆ１から、第２連結部１Ｅに至るまで、第１外脚部１Ｂが傾斜して切断され、かつ、先端部分が第２連結部１Ｅの長手方向に切断されている。これにより、傾斜した切断部１０Ａが形成されている。
【０００９】
また、図１の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄの内部から第２連結部１Ｅの内部に至るまで、中脚部１Ａが傾斜して切断されている。さらに、第１連結部１Ｄ内に位置する切断の一方の端と、第２開口１Ｇの隅１Ｇ１との間がＬ字状に切断され、また、第２連結部１Ｅ内に位置する切断の他方の端と、第１開口１Ｆの隅１Ｆ２との間がＬ字状に切断されている。つまり、図１の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄおよび第２連結部１Ｅと共に中脚部１Ａが、直線からなる略Ｓ字状の切断部１０Ｂで切断されている。
【００１０】
さらに、図１の電磁装置用磁心では、第２開口１Ｇの隅１Ｇ２から、第１連結部１Ｄに至るまで、第２外脚部１Ｃが傾斜して切断され、かつ、先端部分が、第１連結部１Ｄの長手方向に切断されている。つまり、図１の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄと共に第２外脚部１Ｃが、傾斜した切断部１０Ｃで切断されている。
【００１１】
以上のように、電磁装置用磁心１を、傾斜した切断部１０Ａおよび切断部１０Ｃと、略Ｓ字状の切断部１０Ｂとで切断することにより、略Ｅ型コア１１、１２が形成される。略Ｅ型コア１１は、図３に示すように、全体が先細り形状をした突出部分１１Ａ〜１１Ｃを備えている。突出部分１１Ａでは、高さｈ１１が第１開口１Ｆの高さｂ１と同じである。突出部分１１Ｂでは、高さｈ１２が第２開口１Ｇの高さｂ１より高く、かつ、突出部分１１Ｂの先端が第１連結部１Ｄの幅ａ１に入っている。突出部分１１Ｃでは、高さｈ１３が第２開口１Ｇの高さｂ１より高く、かつ、突出部分１１Ｃの先端が第１連結部１Ｄの幅ａ１に入っている。また、この実施の形態では、傾斜した切断部１０Ａおよび切断部１０Ｃと、略Ｓ字状の切断部１０Ｂとで電磁装置用磁心１を切断する際に、略Ｅ型コア１２が略Ｅ型コア１１と同形状となるようにしている。つまり、電磁装置用磁心１の中心ｗに対して、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２とは点対称となるように配置されている。なお、この実施の形態では、中心ｗは中脚部１Ａの中心でもある。
【００１２】
この実施の形態では、同形状の略Ｅ型コア１１、１２を用いて、次のようにして電磁装置用磁心が作られる。図４に示すように、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２とを、それらの内側部分を向い合わせて配置する。なお、先にも述べたように、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２とは略同形状であり、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ａの斜辺１１Ａ１が略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ａの斜辺１２Ａ１に対応し、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ｂの斜辺１１Ｂ１が略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ｂの斜辺１２Ｂ１に対応し、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ｃの斜辺１１Ｃ１が略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ｃの斜辺１２Ｃ１に対応している。
【００１３】
そして、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ａ〜１１Ｃに対して、略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ａ〜１２Ｃが向かい合うように対向配置する。つまり、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ａの斜辺１１Ａ１に向かい合うように、略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ｃの斜辺１２Ｃ１を配置し、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ｂの斜辺１１Ｂ１に向かい合うように、略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ｂの斜辺１２Ｂ１を配置し、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ｃの斜辺１１Ｃ１に向かい合うように、略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ａの斜辺１２Ａ１を配置する。この後、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２とを接合して、電磁装置用磁心が作られる。
【００１４】
こうした電磁装置用磁心によれば、図５に示すように、組み立ての際にギャップｇ１、ｇ２が発生しても、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２との斜辺によって形成される各傾斜ギャップの幅がギャップｇ１、ｇ２に比べて狭くなる。なお、図５は、図１の部分拡大図であり、図５（ａ）は図１のＩ部分の拡大図であり、図５（ｂ）は図１のII部分の拡大図である。このように、略Ｅ型コア１１、１２の斜辺によって形成される各傾斜ギャップの幅を狭くでき、これらの傾斜ギャップに磁束が流れるとき、磁束は図５の矢印ｆ１で示すように流れる。つまり、磁束は傾斜ギャップに対して最短距離（傾斜ギャップの長手方向に対して直角方向の距離）を流れるので、磁気抵抗を少なくすることができる。さらに、中脚部１Ａ、第１外脚部１Ｂ、および第２外脚部１Ｃを傾斜して切断しているので、これらの傾斜ギャップが長くなり、これらの傾斜ギャップを通過する磁束を疎の状態にする。これにより、磁気抵抗をさらに少なくすることができる。
【００１５】
一方、従来のＥ型コア１０１（図２２）とＩ型コア１０２とを用いた場合では、図６に示すように、接合部分でのギャップｇ３の幅が全て同じである。さらに、従来の電磁装置用磁心に流れる磁束（矢印ｆ２）はＥ型コア１０１の狭い幅の端面を流れるので、磁束は密の状態となる。これらにより、従来の電磁装置用磁心では、磁気抵抗が大きくなる。これに対して、この実施の形態では、中脚部１Ａ、第１外脚部１Ｂ、および第２外脚部１Ｃに設けられた傾斜ギャップの幅を狭くすることができ、しかも、傾斜ギャップの長さを、従来の電磁装置用磁心の接合部の長さ比べて長くすることができるので、従来の電磁装置用磁心に比較して大幅に磁気抵抗を少なくすることができる。
【００１６】
また、この実施の形態によれば、略Ｓ字状の切断部１０Ｂが第１連結部１Ｄと第２連結部１Ｅｔとに入り込むことで、主磁路である中脚部１Ａを通る磁束を曲がりやすくして、磁気抵抗を小さくすることができる。
【００１７】
そして、図７の励磁特性に示すように、従来の電磁装置用磁心の特性（曲線Ｓ１１）に比べて、この実施の形態による電磁装置用磁心は良好な特性（曲線Ｓ１）を示す。また、図８の鉄損を示す特性では、従来の鉄損（曲線Ｓ２１）に比べて、この実施の形態による電磁装置用磁心は鉄損（曲線Ｓ２）を少なくすることができる。さらに、図９の漏洩磁束を示す特性では、従来の漏洩磁束（曲線Ｓ３１）に比べて、この実施の形態による電磁装置用磁心は漏洩磁束（曲線Ｓ３）を少なくすることができる。つまり、この実施の形態により、電磁装置用磁心の特性を大幅に改善することができる。
【００１８】
すなわち、図１０は有限要素法による従来品（図２２のもの）の漏洩磁束の解析結果、図１１は図１に示した本発明品を示す。両者は共に中脚部に巻装したコイルが７００ＡＴとした場合の解析結果である。ここでＡＴとは、コイルに流れる電流×巻き数の単位である。これらにおいて磁束密度は青色ａ（記号０．００００ｅ＋０００）から赤色ｚ（記号１．００００ｅ−００３）に向って高くなることを示す。図１０に示す従来例ではＥ型コア１０１とＩ型コア１０２との接合部の外側部分が略赤色ｚ（記号１．００００ｅ−００３）を呈し、赤色ｚの領域が多く、その外周は緑ｐ、薄い緑ｊ、空色ｇとなっており、漏洩磁束が大であることが分かる。
【００１９】
これに対し図１１に示す本発明品では、略Ｅ型コア１１、１２の接合部分の一点が僅かに略赤色ｚを呈するのみで、外側は薄い緑ｊ、空色ｇを呈し、漏洩磁束は少なくなっている。
【００２０】
また、ＡＴを共に４４ＡＴとした場合の従来品のＥ型コア１０１とＩ型コア１０２内の磁束密度分布を図１２に、本発明品の磁束密度分布を図１３に示す。
【００２１】
図１２の従来品では中脚部の中央部が黄土色ｕ（記号１．８２４７ｅ＋０００〜１．７３３４ｅ＋０００）を呈し、その外側はそれぞれ濃い黄色ｓ（記号１．６４２２ｅ＋０００〜１．５５１０ｅ＋０００）を呈している。また、外脚部は濃い黄色ｓを呈している。さらに、Ｉ型コア１０２の中央部とその両側は矩形状に略緑色ｒ〜ｉ（記号１．５５１０ｅ＋０００〜６．３８６３ｅ−００１）を呈し、それらの間は濃い黄色ｓ（記号１．６４２２ｅ＋０００〜１．５５１０ｅ＋０００）を呈している。従来品では磁束密度分布の大小にバラツキがある。
【００２２】
これに対し図１３に示す本発明品では、中脚部、外脚部は全体にわたって黄土色ｕ（記号１．８２４７ｅ＋０００〜１．７３３４ｅ＋０００）を呈している。また、それらの上下の連結脚部分は全体にわたって略緑色ｒ〜ｉ（記号１．５５１０ｅ＋０００〜６．３８６３ｅ−００１）を呈し、磁束密度分布は略均一となっており、電磁装置用磁心の特性を改善することができた。
【００２３】
また、この実施の形態により、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２とが略同形状であるので、電磁装置用磁心の生産に用いる部品数を減らすことができる。
【００２４】
上記電磁装置用磁心にコイル（図示せず）を装着するなどすれば電磁装置を組立てることができる。この電磁装置によれば、磁気回路の磁気抵抗が小さいため、磁束が流れやすく、励磁電流や磁歪が小さくなり、振動や漏洩磁束も小さい。このため、この電磁装置を搭載するユニットに対しての悪影響も低減することができる。
【００２５】
(実施の形態２)
この実施の形態による電磁装置用磁心を図１４に示す。以下では、図１０と図２とを併用して説明する。図１４の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄの長手方向に、第１開口１Ｆの隅１Ｆ１から直線状に第１外脚部１Ｂが切断されて、切断部２０Ａが形成されている。切断部２０Ａは第１外脚部１Ｂと第１連結部１Ｄとの境界でもある。また、図１４の電磁装置用磁心では、実施の形態１の切断部１０Ｂと同様に、略Ｓ字状の切断部２０Ｂが形成されている。さらに、図１４の電磁装置用磁心では、第２連結部１Ｅの長手方向に、第２開口１Ｇの隅１Ｇ２から直線状に第２外脚部１Ｃが切断されて、切断部２０Ｃが形成されている。切断部２０Ｃは第２外脚部１Ｃと第２連結部１Ｅとの境界でもある。
【００２６】
以上のように、電磁装置用磁心１を直線状の切断部２０Ａおよび切断部２０Ｃと、略Ｓ字状の切断部２０Ｂとで切断することにより、略Ｆ型コア２１、２２が形成される。略Ｆ型コア２１は、図１５に示すように、長方形状の突出部分２１Ａと、全体が先細り形状をした突出部分２１Ｂとを備えている。突出部分２１Ａでは、高さｈ２１が第１開口１Ｆの高さｂ１と同じである。突出部分２１Ｂでは、高さｈ２２が実施の形態１の突出部分１１Ｂの高さｈ１２と同じである。
【００２７】
また、この実施の形態では、直線状の切断部２０Ａおよび切断部２０Ｃと、略Ｓ字状の切断部２０Ｂとで電磁装置用磁心１を切断する際に、略Ｆ型コア２２が略Ｆ型コア２１と同形状となるようにしている。
【００２８】
こうした実施の形態２により、実施の形態１と同様に、電磁装置用磁心の特性を大幅に改善することができる。また、この実施の形態により、略Ｆ型コア２１と略Ｆ型コア２２とが同形状であるので、電磁装置用磁心の生産に用いる部品数を減らすことができる。
【００２９】
(実施の形態３)
この実施の形態による電磁装置用磁心を図１６に示す。以下では、図１６と図２とを併用して説明する。図１６の電磁装置用磁心では、第１開口１Ｆの隅１Ｆ１から、第１連結部１Ｄの長手方向に対し第１連結部１Ｄ側に傾斜して、第１連結部１Ｄが切断され、かつ、先端部分が第１連結部１Ｄの長手方向に切断されている。これにより、傾斜した切断部３０Ａが形成されている。また、図１６の電磁装置用磁心では、実施の形態１の切断部１０Ｂと同様に、略Ｓ字状の切断部３０Ｂが形成されている。さらに、図１６の電磁装置用磁心では、第２開口１Ｇの隅１Ｇ２から、第２連結部１Ｅの長手方向に対し第２連結部１Ｅ側に傾斜して、第２連結部１Ｅが切断され、かつ、先端部分が第２連結部１Ｅの長手方向に切断されている。これにより、傾斜した切断部３０Ｃが形成されている。
【００３０】
以上のように、電磁装置用磁心１を、傾斜した切断部３０Ａおよび切断部３０Ｃと、略Ｓ字状の切断部３０Ｂとで切断することにより、略Ｆ型コア３１、３２が形成される。略Ｆ型コア３１は、図１７に示すように、先端が傾斜した長方形状の突出部分３１Ａと、全体が先細り形状をした突出部分３１Ｂとを備え、第２連結部１Ｅの端部が傾斜部分３１Ｃとなっている。突出部分３１Ａでは、傾斜の一端の高さｈ３１が第１開口１Ｆの高さｂ１と同じであり、傾斜の他端の高さが第１開口１Ｆの高さｂ１より高く、かつ、突出部分３１Ａの先端が第１連結部１Ｄの幅ａ１に入っている。突出部分３１Ｂでは、高さｈ３３が実施の形態１の突出部分１１Ｂの高さｈ１２と同じである。傾斜部分３１Ｃでは、傾斜の深さｈ３４が第２連結部１Ｅの幅ａ１を超えることがない。
【００３１】
また、この実施の形態では、傾斜した切断部３０Ａおよび切断部３０Ｃと、略Ｓ字状の切断部３０Ｂとで電磁装置用磁心１を切断する際に、略Ｆ型コア３２が略Ｆ型コア３１と同形状となるようにしている。
【００３２】
こうした実施の形態３により、実施の形態１と同様に、電磁装置用磁心の特性を大幅に改善することができる。また、この実施の形態により、略Ｆ型コア３１と略Ｆ型コア３２とが同形状であるので、電磁装置用磁心の生産に用いる部品数を減らすことができる。
【００３３】
(実施の形態４)
この実施の形態による電磁装置用磁心を図１８に示す。以下では、図１８と図２とを併用して説明する。図１８の電磁装置用磁心では、第１開口１Ｆの隅１Ｆ１から、第１連結部１Ｄの長手方向に対し第１外脚部１Ｂ側に傾斜して第１外脚部１Ｂが切断され、かつ、先端部分が第１連結部１Ｄの長手方向に切断されている。これにより、傾斜した切断部４０Ａが形成されている。また、図１８の電磁装置用磁心では、実施の形態１の切断部１０Ｂと同様に、略Ｓ字状の切断部４０Ｂが形成されている。さらに、図１８の電磁装置用磁心では、第２開口１Ｇの隅１Ｇ２から、第２連結部１Ｅの長手方向に対し第２外脚部１Ｃ側に傾斜して第２外脚部１Ｃが切断され、かつ、先端部分が第２連結部１Ｅの長手方向に切断されている。これにより、傾斜した切断部４０Ｃが形成されている。
【００３４】
以上のように、電磁装置用磁心１を、傾斜した切断部４０Ａおよび切断部４０Ｃと、略Ｓ字状の切断部４０Ｂとで切断することにより、略Ｅ型コア４１、４２が形成される。略Ｅ型コア４１は、図１９に示すように、先端が傾斜した先細り形状の突出部分４１Ａと、全体が先細り形状をした突出部分４１Ｂ、４１Ｃとを備えている。突出部分４１Ａでは、傾斜の一端の高さｈ４１が第１開口１Ｆの高さｂ１と同じであり、傾斜の他端の高さが第１開口１Ｆの高さｂ１より低く、かつ、第２連結部１Ｅの幅ａ１より高い。突出部分４１Ｂでは、高さｈ４３が実施の形態１の突出部分１１Ｂの高さｈ１２と同じである。突出部分４１Ｃでは、高さｈ４４が第２連結部１Ｅの幅ａ１より高く、かつ、突出部分４１Ｃの先端が第２外脚部１Ｃの高さｂ１より低い。
【００３５】
また、この実施の形態では、傾斜した切断部４０Ａおよび切断部４０Ｃと、略Ｓ字状の切断部４０Ｂとで電磁装置用磁心１を切断する際に、略Ｅ型コア４２が略Ｅ型コア４１と同形状となるようにしている。
【００３６】
こうした実施の形態４により、実施の形態１と同様に、電磁装置用磁心の特性を大幅に改善することができる。また、この実施の形態により、略Ｅ型コア４１と略Ｅ型コア４２とが同形状であるので、電磁装置用磁心の生産に用いる部品数を減らすことができる。
【００３７】
(実施の形態５)
この実施の形態による電磁装置用磁心を図２０に示す。以下では、図２０と図２とを併用して説明する。図２０の電磁装置用磁心では、第１開口１Ｆの隅１Ｆ１から、第２連結部１Ｅに至るまで、第１外脚部１Ｂが傾斜して切断され、かつ、先端部分が第２連結部１Ｅの長手方向に切断されている。これにより、傾斜した切断部５０Ａが形成されている。
【００３８】
また、図２０の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄの内部から第２連結部１Ｅの内部に至るまで、中脚部１Ａが傾斜して切断されている。さらに、切断の一方の端部から、第２開口１Ｇの隅１Ｇ１まで直線状に第１連結部１Ｄが切断され、切断の他方の端部から、第１開口１Ｆの隅１Ｆ２まで直線状に第２連結部１Ｅが切断されている。つまり、図２０の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄおよび第２連結部１Ｅと共に中脚部１Ａが、略Ｓ字状の切断部５０Ｂで切断されている。
【００３９】
さらに、図２０の電磁装置用磁心では、第２開口１Ｇの隅１Ｇ２から、第１連結部１Ｄに至るまで、第２外脚部１Ｃが傾斜して切断され、かつ、先端部分が第１連結部１Ｄの長手方向に切断されている。つまり、図２０の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄと共に第２外脚部１Ｃが、傾斜した切断部５０Ｃで切断されている。
【００４０】
以上のように、電磁装置用磁心１を、傾斜した切断部５０Ａおよび切断部５０Ｃと、略Ｓ字状の切断部５０Ｂとで切断することにより、略Ｅ型コア５１、５２が形成される。略Ｅ型コア５１は、図２１に示すように、全体が先細り形状をした突出部分５１Ａ〜５１Ｃを備えている。突出部分５１Ａでは、高さｈ５１が第１開口１Ｆの高さｂ１より、先端切断の分だけ低くなっている。突出部分５１Ｂでは、高さｈ５２が第２開口１Ｇの高さｂ１より高く、かつ、突出部分５１Ｂの先端が第１連結部１Ｄの幅ａ１に入っている。また、突出部分５１Ｂの高さｈ５３は第２開口１Ｇの高さｂ１と同じである。突出部分５１Ｃでは、高さｈ５４が第２開口１Ｇの高さｂ１より高く、かつ、突出部分５１Ｂの先端が第１連結部１Ｄの幅ａ１に入っている。
【００４１】
また、この実施の形態では、傾斜した切断部５０Ａおよび切断部５０Ｃと、略Ｓ字状の切断部５０Ｂとで電磁装置用磁心１を切断する際に、略Ｅ型コア５２が略Ｅ型コア５１と同形状となるようにしている。
【００４２】
こうした実施の形態５により、実施の形態１と同様に、電磁装置用磁心の特性を大幅に改善することができる。また、この実施の形態により、略Ｅ型コア５１と略Ｅ型コア５２とが同形状であるので、電磁装置用磁心の生産に用いる部品数を減らすことができる。
【００４３】
以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は各実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。たとえば、各実施の形態では、電磁装置用磁心１を同形のコアに分割したが、異なる形状のコアに分割しても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施の形態１による電磁装置用磁心を示す平面図である。
【図２】電磁装置用磁心を説明するための平面図である。
【図３】実施の形態１による略Ｅ型コアを示す平面図である。
【図４】２つの略Ｅ型コアの組み合わせを示す平面図である。
【図５】図１の部分拡大図であり、図５（ａ）は図１のＩ部分の拡大図であり、図５（ｂ）は図１のII部分の拡大図である。
【図６】従来の電磁装置用磁心による磁束の流れを説明するための部分拡大図である。
【図７】励磁特性を示す図である。
【図８】鉄損を示す図である。
【図９】漏洩磁束を示す図である。
【図１０】従来品の漏洩磁束の有限要素法による解析結果を示す。
【図１１】本発明品の漏洩磁束の有限要素法による解析結果を示す。
【図１２】従来品の磁心内の磁束密度分布の有限要素法による解析結果を示す。
【図１３】本発明品の磁心内の磁束密度分布の有限要素法による解析結果を示す。
【図１４】実施の形態２による電磁装置用磁心を示す平面図である。
【図１５】実施の形態２による略Ｆ型コアを示す平面図である。
【図１６】実施の形態３による電磁装置用磁心を示す平面図である。
【図１７】実施の形態３による略Ｆ型コアを示す平面図である。
【図１８】実施の形態４による電磁装置用磁心を示す平面図である。
【図１９】実施の形態４による略Ｅ型コアを示す平面図である。
【図２０】実施の形態５による電磁装置用磁心を示す平面図である。
【図２１】実施の形態５による略Ｅ型コアを示す平面図である。
【図２２】従来の電磁装置用磁心を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  電磁装置用磁心
１Ａ  中脚部
１Ｂ  第１外脚部
１Ｃ  第２外脚部
１Ｄ  第１連結部
１Ｅ  第２連結部
１Ｆ  第１開口
１Ｇ  第２開口
１０Ａ〜１０Ｃ  切断部
１１、１２  略Ｅ型コア
１１Ａ〜１１Ｃ  突出部分
１１Ａ１〜１１Ｃ１、１２Ａ１〜１２Ｃ１  斜辺
２０Ａ〜２０Ｃ  切断部
２１、２２  略Ｆ型コア
２１Ａ、２１Ｂ  突出部分
３０Ａ〜３０Ｃ  切断部
３１、３２  略Ｆ型コア
３１Ａ、３１Ｂ  突出部分
３１Ｃ  傾斜部分
４０Ａ〜４０Ｃ  切断部
４１、４２  略Ｅ型コア
４１Ａ〜４１Ｃ  突出部分
５０Ａ〜５０Ｃ  切断部
５１、５２  略Ｅ型コア
５１Ａ〜５１Ｃ  突出部分
【図１】
2006303291.tif 000003
【図２】
2006303291.tif 000004
【図３】
2006303291.tif 000005
【図４】
2006303291.tif 000006
【図５】
2006303291.tif 000007
【図６】
2006303291.tif 000008
【図７】
2006303291.tif 000009
【図８】
2006303291.tif 000010
【図９】
2006303291.tif 000011
【図１０】
2006303291.tif 000012
【図１１】
2006303291.tif 000013
【図１２】
2006303291.tif 000014
【図１３】
2006303291.tif 000015
【図１４】
2006303291.tif 000016
【図１５】
2006303291.tif 000017
【図１６】
2006303291.tif 000018
【図１７】
2006303291.tif 000019
【図１８】
2006303291.tif 000020
【図１９】
2006303291.tif 000021
【図２０】
2006303291.tif 000022
【図２１】
2006303291.tif 000023
【図２２】
2006303291.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月20日(2005.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中脚部と、この中脚部を挟んで両側に配置された第１外脚部および第２外脚部とを具備し、かつ、前記中脚部、前記第１外脚部、および前記第２外脚部の両端をそれぞれ連結する第１連結部および第２連結部と、前記各脚部で囲まれて形成された第１開口および第２開口とを具備する電磁装置用磁心であって、
前記第１、第２連結部の内部まで延び前記中脚部を切断する第１切断部と、
前記第１外脚部を切断する第２切断部と、
前記第２外脚部を切断する第３切断部とを有し、
前記第１切断部は、前記第１連結部内から前記第２連結部内に傾斜して直線状に切断されて形成され、切断の一方の端部からくの字状に折曲され傾斜して前記第１開口まで直線状に切断されて形成され、かつ、切断の他方の端部からくの字状に折曲され傾斜して前記第２開口まで直線状に切断されて形成されていることを特徴とする電磁装置用磁心。
【請求項２】
前記第２切断部は前記第１開口部分であって前記第１連結部側の外側の隅から前記第２連結部に至るまで外側に向って傾斜して切断され、かつ先端部分が前記第２連結部の長手方向に切断され、
前記第３切断部は前記第２開口部分であって前記第２連結部側の外側の隅から前記第１連結部に至るまで外側に向って傾斜して切断され、かつ先端部分が前記第１連結部の長手方向に切断されたことを特徴とする請求項１に記載の電磁装置用磁心。
【請求項３】
前記第１切断部、前記第２切断部、および前記第３切断部によって２つに分割されたコアが同形であることを特徴とする請求項１または２記載の電磁装置用磁心。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁装置用磁心を備えてなることを特徴とする電磁装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コイルが装着される電磁装置用磁心およびその電磁装置用磁心を備えた電磁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁装置用磁心には、Ｅ型をしたコア（Ｅ型コア）とＩ型をしたコア（Ｉ型コア）とによって形成されるものがある（特許文献１）。これら２つのコアによって形成されるＥＩ型コアは、図１６に示すように、Ｅ型コア１０１の３つの脚部にＩ型コア１０２が取り付けられている。そして、Ｅ型コア１０１の中脚部１０１Ａの外周にコイル（図示を省略）を装置し、ＥＩ型コアの開口１０３部分にコイルを設けたトランスやリアクターのような電磁装置が構成される。
【特許文献１】特開２００２−１３４３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前述した構造の電磁装置用磁心には、図６に示すように、そのＥＩ型コアの接合部１０４、１０５の形状が直線状であり、かつ、中脚部１０１Ａの端面が接しているために、コイルにより発生する磁束に対する磁気抵抗が大きく、磁束が流れにくくなるという問題点がある。また、前述した磁心を備える電磁装置が取り付けられるユニットの軽薄化等に伴い、磁心の低発熱化、漏洩磁束の低減化などが一層要求されている。つまり、磁心の磁気抵抗を小さくすることが要求されている。
【０００４】
この発明は、前記の課題を解決し、磁気抵抗を小さくすることを可能にする電磁装置用磁心およびその電磁装置用磁心を備えた電磁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、中脚部と、この中脚部を挟んで両側に配置された第１外脚部および第２外脚部とを具備し、かつ、前記中脚部、前記第１外脚部、および前記第２外脚部の両端をそれぞれ連結する第１連結部および第２連結部と、前記各脚部で囲まれて形成された第１開口および第２開口とを具備する電磁装置用磁心であって、前記第１、第２連結部の内部まで延び前記中脚部を切断する第１切断部と、前記第１外脚部を切断する第２切断部と、前記第２外脚部を切断する第３切断部とを有し、前記第１切断部は、前記第１連結部内から前記第２連結部内に傾斜して直線状に切断されて形成され、切断の一方の端部からくの字状に折曲され傾斜して前記第１開口まで直線状に切断されて形成され、かつ、切断の他方の端部からくの字状に折曲され傾斜して前記第２開口まで直線状に切断されて形成されていることを特徴とする電磁装置用磁心である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の電磁装置用磁心において、前記第２切断部は前記第１開口部分であって前記第１連結部側の外側の隅から前記第２連結部に至るまで外側に向って傾斜して切断され、かつ先端部分が前記第２連結部の長手方向に切断され、前記第３切断部は前記第２開口部分であって前記第２連結部側の外側の隅から前記第１連結部に至るまで外側に向って傾斜して切断され、かつ先端部分が前記第１連結部の長手方向に切断されたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の電磁装置用磁心において、前記第１切断部、前記第２切断部、および前記第３切断部によって２つに分割されたコアが同形であることを特徴とする。
請求項４の発明は、前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁装置用磁心を備えて電磁装置を構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によれば、中脚部を切断する第１切断部は、第１、第２連結部内に至るまで中脚部の長手方向に対して傾斜し、かつ各端部をくの字状に折曲して傾斜して第１、第２開口側に切断し、切断部を全て傾斜して形成したので、第１切断部による磁気抵抗を小さくすることができる。
また、中脚部を切断する第１切断部が第１連結部と第２連結部とに入り込み、先端をくの字状に折曲したことで、磁束を曲がりやすくして磁気抵抗を小さくすることができる。
請求項２の発明によれば、第１外脚部と第２外脚部とに、これらの脚部の長手方向に対して傾斜して第２切断部と第３切断部とを形成したので、第１切断部、第２切断部、および第３切断部による磁気抵抗を小さくすることができる。
請求項３の発明によれば、切断によって得られた２つのコアが同形状であるので、電磁装置用磁心の生産に用いる部品数を減らすことができる。
請求項４の発明によれば、磁気回路の磁気抵抗の小さい電磁装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
つぎに、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。
(基本形態)
図１は本発明の基本構成を示す。図１は、基本的に図２に示すような電磁装置用磁心１を形成するものである。図２の電磁装置用磁心１は、鋼板の積層体であり、正面から見ると長方形状をなす中脚部１Ａと、中脚部１Ａを挟んで両側に配置された長方形状の第１外脚部１Ｂおよび第２外脚部１Ｃと、中脚部１Ａ、第１外脚部１Ｂ、および第２外脚部１Ｃの両端をそれぞれ連結する、幅ａ１の長方形状の第１連結部１Ｄおよび第２連結部１Ｅとで形成されている。また、高さｂ１で幅ｂ２の長方形状の第１開口１Ｆおよび第２開口１Ｇも形成されている。中脚部１Ａの周囲には周知のようにコイル（図示せず）が巻装され第１開口１Ｆおよび第２開口１Ｇにコイルが位置される。なお、従来の技術では、中脚部１Ａ、第１外脚部１Ｂ、第２外脚部１Ｃ、および第２連結部１ＥでＥ型コアを形成し、第１連結部１ＤでＩ型コアを形成しているが、この実施の形態では次のようにしている。なお、以下では図２を併用して説明する。
【０００８】
図１の電磁装置用磁心では、図２を参照して説明すると、第１開口１Ｆの隅１Ｆ１から、第２連結部１Ｅに至るまで、第１外脚部１Ｂが傾斜して切断され、かつ、先端部分が第２連結部１Ｅの長手方向に切断されている。これにより、傾斜した切断部１０Ａが形成されている。
【０００９】
また、図１の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄの内部から第２連結部１Ｅの内部に至るまで、中脚部１Ａが傾斜して切断されている。さらに、第１連結部１Ｄ内に位置する切断の一方の端と、第２開口１Ｇの隅１Ｇ１との間がＬ字状に切断され、また、第２連結部１Ｅ内に位置する切断の他方の端と、第１開口１Ｆの隅１Ｆ２との間がＬ字状に切断されている。つまり、図１の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄおよび第２連結部１Ｅと共に中脚部１Ａが、直線からなる略Ｓ字状の切断部１０Ｂで切断されている。
【００１０】
さらに、図１の電磁装置用磁心では、第２開口１Ｇの隅１Ｇ２から、第１連結部１Ｄに至るまで、第２外脚部１Ｃが傾斜して切断され、かつ、先端部分が、第１連結部１Ｄの長手方向に切断されている。つまり、図１の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄと共に第２外脚部１Ｃが、傾斜した切断部１０Ｃで切断されている。
【００１１】
以上のように、電磁装置用磁心１を、傾斜した切断部１０Ａおよび切断部１０Ｃと、略Ｓ字状の切断部１０Ｂとで切断することにより、略Ｅ型コア１１、１２が形成される。略Ｅ型コア１１は、図３に示すように、全体が先細り形状をした突出部分１１Ａ〜１１Ｃを備えている。突出部分１１Ａでは、高さｈ１１が第１開口１Ｆの高さｂ１と同じである。突出部分１１Ｂでは、高さｈ１２が第２開口１Ｇの高さｂ１より高く、かつ、突出部分１１Ｂの先端が第１連結部１Ｄの幅ａ１に入っている。突出部分１１Ｃでは、高さｈ１３が第２開口１Ｇの高さｂ１より高く、かつ、突出部分１１Ｃの先端が第１連結部１Ｄの幅ａ１に入っている。また、この実施の形態では、傾斜した切断部１０Ａおよび切断部１０Ｃと、略Ｓ字状の切断部１０Ｂとで電磁装置用磁心１を切断する際に、略Ｅ型コア１２が略Ｅ型コア１１と同形状となるようにしている。つまり、電磁装置用磁心１の中心ｗに対して、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２とは点対称となるように配置されている。なお、この実施の形態では、中心ｗは中脚部１Ａの中心でもある。
【００１２】
この基本形態では、同形状の略Ｅ型コア１１、１２を用いて、次のようにして電磁装置用磁心が作られる。図４に示すように、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２とを、それらの内側部分を向い合わせて配置する。なお、先にも述べたように、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２とは略同形状であり、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ａの斜辺１１Ａ１が略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ａの斜辺１２Ａ１に対応し、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ｂの斜辺１１Ｂ１が略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ｂの斜辺１２Ｂ１に対応し、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ｃの斜辺１１Ｃ１が略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ｃの斜辺１２Ｃ１に対応している。
【００１３】
そして、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ａ〜１１Ｃに対して、略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ａ〜１２Ｃが向かい合うように対向配置する。つまり、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ａの斜辺１１Ａ１に向かい合うように、略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ｃの斜辺１２Ｃ１を配置し、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ｂの斜辺１１Ｂ１に向かい合うように、略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ｂの斜辺１２Ｂ１を配置し、略Ｅ型コア１１の突出部分１１Ｃの斜辺１１Ｃ１に向かい合うように、略Ｅ型コア１２の突出部分１２Ａの斜辺１２Ａ１を配置する。この後、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２とを接合して、電磁装置用磁心が作られる。
【００１４】
こうした電磁装置用磁心によれば、図５に示すように、組み立ての際にギャップｇ１、ｇ２が発生しても、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２との斜辺によって形成される各傾斜ギャップの幅がギャップｇ１、ｇ２に比べて狭くなる。なお、図５は、図１の部分拡大図であり、図５（ａ）は図１のＩ部分の拡大図であり、図５（ｂ）は図１のII部分の拡大図である。このように、略Ｅ型コア１１、１２の斜辺によって形成される各傾斜ギャップの幅を狭くでき、これらの傾斜ギャップに磁束が流れるとき、磁束は図５の矢印ｆ１で示すように流れる。つまり、磁束は傾斜ギャップに対して最短距離（傾斜ギャップの長手方向に対して直角方向の距離）を流れるので、磁気抵抗を少なくすることができる。さらに、中脚部１Ａ、第１外脚部１Ｂ、および第２外脚部１Ｃを傾斜して切断しているので、これらの傾斜ギャップが長くなり、これらの傾斜ギャップを通過する磁束を疎の状態にする。これにより、磁気抵抗をさらに少なくすることができる。
【００１５】
一方、従来のＥ型コア１０１（図２２）とＩ型コア１０２とを用いた場合では、図６に示すように、接合部分でのギャップｇ３の幅が全て同じである。さらに、従来の電磁装置用磁心に流れる磁束（矢印ｆ２）はＥ型コア１０１の狭い幅の端面を流れるので、磁束は密の状態となる。これらにより、従来の電磁装置用磁心では、磁気抵抗が大きくなる。これに対して、この実施の形態では、中脚部１Ａ、第１外脚部１Ｂ、および第２外脚部１Ｃに設けられた傾斜ギャップの幅を狭くすることができ、しかも、傾斜ギャップの長さを、従来の電磁装置用磁心の接合部の長さに比べて長くすることができるので、従来の電磁装置用磁心に比較して大幅に磁気抵抗を少なくすることができる。
【００１６】
また、この形態によれば、略Ｓ字状の切断部１０Ｂが第１連結部１Ｄと第２連結部１Ｅとに入り込むことで、主磁路である中脚部１Ａを通る磁束を曲がりやすくして、磁気抵抗を小さくすることができる。
【００１７】
そして、図７の励磁特性に示すように、従来の電磁装置用磁心の特性（曲線Ｓ１１）に比べて、この形態による電磁装置用磁心は良好な特性（曲線Ｓ１）を示す。また、図８の鉄損を示す特性では、従来の鉄損（曲線Ｓ２１）に比べて、この形態による電磁装置用磁心は鉄損（曲線Ｓ２）を少なくすることができる。さらに、図９の漏洩磁束を示す特性では、従来の漏洩磁束（曲線Ｓ３１）に比べて、この形態による電磁装置用磁心は漏洩磁束（曲線Ｓ３）を少なくすることができる。つまり、この形態により、電磁装置用磁心の特性を大幅に改善することができる。
【００１８】
すなわち、図１０は有限要素法による従来品（図２２のもの）の漏洩磁束の解析結果、図１１は図１に示した基本形態を示す。両者は共に中脚部に巻装したコイルが７００ＡＴとした場合の解析結果である。ここでＡＴとは、コイルに流れる電流×巻き数の単位である。これらにおいて磁束密度は青色ａ（記号０．００００ｅ＋０００）から赤色ｚ（記号１．００００ｅ−００３）に向って高くなることを示す。図１０に示す従来例ではＥ型コア１０１とＩ型コア１０２との接合部の外側部分が略赤色ｚ（記号１．００００ｅ−００３）を呈し、赤色ｚの領域が多く、その外周は緑ｐ、薄い緑ｊ、空色ｇとなっており、漏洩磁束が大であることが分かる。
【００１９】
これに対し図１１に示す基本形態のものでは、略Ｅ型コア１１、１２の接合部分の一点が僅かに略赤色ｚを呈するのみで、外側は薄い緑ｊ、空色ｇを呈し、漏洩磁束は少なくなっている。
【００２０】
また、ＡＴを共に４４ＡＴとした場合の従来品のＥ型コア１０１とＩ型コア１０２内の磁束密度分布を図１２に、基本形態の磁束密度分布を図１３に示す。
【００２１】
図１２の従来品では中脚部の中央部が黄土色ｕ（記号１．８２４７ｅ＋０００〜１．７３３４ｅ＋０００）を呈し、その外側はそれぞれ濃い黄色ｓ（記号１．６４２２ｅ＋０００〜１．５５１０ｅ＋０００）を呈している。また、外脚部は濃い黄色ｓを呈している。さらに、Ｉ型コア１０２の中央部とその両側は矩形状に略緑色ｒ〜ｉ（記号１．５５１０ｅ＋０００〜６．３８６３ｅ−００１）を呈し、それらの間は濃い黄色ｓ（記号１．６４２２ｅ＋０００〜１．５５１０ｅ＋０００）を呈している。従来品では磁束密度分布の大小にバラツキがある。
【００２２】
これに対し図１３に示す基本形態のものでは、中脚部、外脚部は全体にわたって黄土色ｕ（記号１．８２４７ｅ＋０００〜１．７３３４ｅ＋０００）を呈している。また、それらの上下の連結脚部分は全体にわたって略緑色ｒ〜ｉ（記号１．５５１０ｅ＋０００〜６．３８６３ｅ−００１）を呈し、磁束密度分布は略均一となっており、電磁装置用磁心の特性を改善することができた。
【００２３】
また、この実施の形態により、略Ｅ型コア１１と略Ｅ型コア１２とが略同形状であるので、電磁装置用磁心の生産に用いる部品数を減らすことができる。
【００２４】
上記電磁装置用磁心にコイル（図示せず）を装着するなどすれば電磁装置を組立てることができる。この電磁装置によれば、磁気回路の磁気抵抗が小さいため、磁束が流れやすく、励磁電流や磁歪が小さくなり、振動や漏洩磁束も小さい。このため、この電磁装置を搭載するユニットに対しての悪影響も低減することができる。
【００２５】
(実施の形態１)
この実施の形態による電磁装置用磁心を図１４に示す。以下では、図１４と図２とを併用して説明する。図１４の電磁装置用磁心では、第１開口１Ｆの隅１Ｆ１から、第２連結部１Ｅに至るまで、第１外脚部１Ｂが傾斜して切断され、かつ、先端部分が第２連結部１Ｅの長手方向に切断されている。これにより、傾斜した切断部５０Ａが形成されている。
【００２６】
また、図１４の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄの内部から第２連結部１Ｅの内部に至るまで、中脚部１Ａが傾斜して切断されている。さらに、切断の一方の端部から、先端がとがったくの字状に折曲され第２開口１Ｇの隅１Ｇ１まで直線状であって傾斜して第１連結部１Ｄが切断され、切断の他方の端部から、第１開口１Ｆの隅１Ｆ２まで先端がとがったくの字状に折曲され、直線状であって傾斜して第２連結部１Ｅが切断されている。つまり、図１４の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄおよび第２連結部１Ｅと共に中脚部１Ａが、ジグザグ状の切断部５０Ｂで切断されている。
【００２７】
さらに、図１４の電磁装置用磁心では、第２開口１Ｇの隅１Ｇ２から、第１連結部１Ｄに至るまで、第２外脚部１Ｃが傾斜して切断され、かつ、先端部分が第１連結部１Ｄの長手方向に切断されている。つまり、図１４の電磁装置用磁心では、第１連結部１Ｄと共に第２外脚部１Ｃが、傾斜した切断部５０Ｃで切断されている。
【００２８】
以上のように、電磁装置用磁心１を、傾斜した切断部５０Ａおよび切断部５０Ｃと、ジグザグ状の切断部５０Ｂとで切断することにより、略Ｅ型コア５１、５２が形成される。略Ｅ型コア５１は、図１５に示すように、全体が先細り形状をした突出部分５１Ａ〜５１Ｃを備えている。突出部分５１Ａでは、高さｈ５１が第１開口１Ｆの高さｂ１と同じになっている。突出部分５１Ｂでは、高さｈ５２が第２開口１Ｇの高さｂ１より高く、かつ、突出部分５１Ｂの先端が第１連結部１Ｄの幅ａ１に入っている。また、突出部分５１Ｂの高さｈ５３は第２開口１Ｇの高さｂ１と同じである。突出部分５１Ｃでは、高さｈ５４が第２開口１Ｇの高さｂ１より高く、かつ、突出部分５１Ｃの先端が第１連結部１Ｄの幅ａ１に入っている。
【００２９】
また、この実施の形態では、傾斜した切断部５０Ａおよび切断部５０Ｃと、ジグザグ状の切断部５０Ｂとで電磁装置用磁心１を切断する際に、略Ｅ型コア５２が略Ｅ型コア５１と同形状となるようにしている。
【００３０】
こうした実施の形態１により、電磁装置用磁心の特性を大幅に改善することができる。また、この実施の形態により、略Ｅ型コア５１と略Ｅ型コア５２とが同形状であるので、電磁装置用磁心の生産に用いる部品数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施の形態１による電磁装置用磁心を示す平面図である。
【図２】電磁装置用磁心を説明するための平面図である。
【図３】実施の形態１による略Ｅ型コアを示す平面図である。
【図４】２つの略Ｅ型コアの組み合わせを示す平面図である。
【図５】図１の部分拡大図であり、図５（ａ）は図１のＩ部分の拡大図であり、図５（ｂ）は図１のII部分の拡大図である。
【図６】従来の電磁装置用磁心による磁束の流れを説明するための部分拡大図である。
【図７】励磁特性を示す図である。
【図８】鉄損を示す図である。
【図９】漏洩磁束を示す図である。
【図１０】従来品の漏洩磁束の有限要素法による解析結果を示す。
【図１１】本発明品の漏洩磁束の有限要素法による解析結果を示す。
【図１２】従来品の磁心内の磁束密度分布の有限要素法による解析結果を示す。
【図１３】本発明品の磁心内の磁束密度分布の有限要素法による解析結果を示す。
【図１４】実施の形態１による電磁装置用磁心を示す平面図である。
【図１５】実施の形態１による略Ｅ型コアを示す平面図である。
【図１６】従来の電磁装置用磁心を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  電磁装置用磁心
１Ａ  中脚部
１Ｂ  第１外脚部
１Ｃ  第２外脚部
１Ｄ  第１連結部
１Ｅ  第２連結部
１Ｆ  第１開口
１Ｇ  第２開口
１０Ａ〜１０Ｃ  切断部
１１、１２  略Ｅ型コア
１１Ａ〜１１Ｃ  突出部分
１１Ａ１〜１１Ｃ１、１２Ａ１〜１２Ｃ１  斜辺
５０Ａ〜５０Ｃ  切断部
５１、５２  略Ｅ型コア
５１Ａ〜５１Ｃ  突出部分
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2006303291.tif 000025
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2006303291.tif 000026
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2006303291.tif 000027
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２２
【補正方法】削除
【補正の内容】