(57)【要約】【課題】インダクタンス値の調整が容易となる電磁誘導器を提供する【解決手段】コイル２と、コイル２への通電により形成される磁気回路に配置されたダスト系コアのコア本体４と、コア本体４の外側に配置され前記磁気回路の一部を形成する追加コア５とを備える。追加コア５は、コイル２の軸心Ｃ方向におけるコア本体４の両端部のうちの少なくとも一方の端部に配置されている。コア本体４は、正面視でＥ形またはＵ形の形状であるコア片を有し、追加コア５は、長手方向がコイル２の軸心Ｃ方向に平行で、前記Ｅ形のコア片に含まれる外脚の外側面または前記Ｕ形のコア片の外側面に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルと、前記コイルへの通電により形成される磁気回路に配置されたダスト系コアのコア本体と、前記コア本体の外側に配置され前記磁気回路の一部を形成する追加コアとを備えた電磁誘導器。
【請求項２】
請求項１において、
前記追加コアは、コイルの軸心方向における前記コア本体の両端部のうちの少なくとも一方の端部に配置されている電磁誘導器。
【請求項３】
請求項１において、
前記コア本体は、正面視でＥ形またはＵ形の形状であるコア片を有し、前記追加コアは、長手方向が前記コイルの軸心方向に平行で、前記Ｅ形のコア片に含まれる外脚の外側面または前記Ｕ形のコア片の外側面に配置されている電磁誘導器。
【請求項４】
請求項１において、
前記コア本体は、正面視でＥ形またはＵ形の形状であるコア片を有し、前記追加コアは、長手方向が前記コイルの軸心方向に垂直で、前記Ｅ形のコア片の外脚の前記正面視に対する前後面または前記Ｕ形のコア片の前記正面視に対する前後面に配置されている電磁誘導器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項において、
前記追加コアは、Ｉ形、Ｅ形またはＵ形の形状である電磁誘導器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項において、
前記追加コアは、フェライトコアである電磁誘導器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項において、
前記追加コアは、前記コイルの外部に配置されている電磁誘導器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタを含み電源回路の平滑回路等に使用されるチョークコイル、チョークトランスなどの電磁誘導器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、安定した直流信号を得る目的で、また所定の周波数より高い成分が除去された信号を得る目的で、電磁誘導器が使用される。電磁誘導器は、例えば、筒状のボビンと、ボビンに巻回されたコイルと、前記コイルへの通電により形成される磁気回路に配置された磁気コアとを備えている。磁気コアとしては、その外形形状から、例えばＥ形、Ｉ形、およびＵ形コア等とよばれるコアが知られている。また磁気コアは例えば、多結晶磁性セラミックスからなるフェライトコアや、いわゆるダスト系コア（以下、ダストコアとも呼ぶ）が知られている。ダストコアは、圧粉磁心とも呼ばれ、例えば強磁性体を微細な粉末にして粉末表面を絶縁被膜で覆い、圧縮して固めて作成（加圧成型等）された磁気コアである。
【０００３】
こうした磁気コアのパラメータとして、当該磁気コアを使用したコイルのインダクタンス値をコイルの巻き数の２乗の値で除した値であるＡＬ値（インダクタンス係数とも呼ばれる）が知られている。ＡＬ値は、透磁率、磁気コアの断面積、および磁路長等から理論値を計算することが可能であり、ＡＬ値が低い場合は、例えば実効透磁率が低いことを示す。ダストコアでは、前記絶縁被膜の存在のため、ＡＬ値は低くなる傾向がある。そこで、ダストコアのインダクタンス値を高めるために、例えば磁気コアのサイズを大きくする対応がなされてきた。
【０００４】
しかし、磁気コアのサイズを変更するためには磁気コアを作り直す必要があり、インダクタンス値を微調整した磁気コアを製造することは困難であった。さらに、所望のインダクタンス値を得るためには、磁気コアをその都度作り変えねばならないため、金型を作り直すなど煩雑な作業が必要な上、その作り直しのための時間も必要であった。そこで、特許文献１に開示されているように、磁性コアにおけるコイル内部部分を磁性体からなる複数のコア片で構成し、それらコア片の数を変更することで、磁性コアのインダクタンス値の調整を可能としたリアクトルが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−８４７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来技術では、磁性コアのインダクタンス値の調整を行うために、分解してコア片の数を変更しなければならず、作業が煩雑であった。さらに、コイル内部のコア片の数を変更するには、磁性コアをコイルから取り出す必要があり、さらに作業が煩雑であった。
【０００７】
そこで、本発明は、インダクタンス値の調整が容易となる電磁誘導器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明にかかる電磁誘導器は、コイルと、前記コイルへの通電により形成される磁気回路に配置されたダストコア系のコア本体と、前記コア本体の外側に配置され前記磁気回路の一部を形成する追加コアとを備えている。
【００１０】
この構成によれば、前記コア本体の外側に前記追加コアが配置されているので、インダクタンス値の調整の際に、コア本体のサイズを変更したり、コア本体を分解してコア本体を構成するコア片の数を変更したりする必要がないため、インダクタンス値の調整が容易となる。なお、前記コア本体の外側に前記追加コアを配置することは、前記コア本体と前記追加コアとが別体であることを意味している。
【００１１】
本発明において、前記追加コアを、コイルの軸心方向における前記コア本体の両端部のうちの少なくとも一方の端部に配置した構成とすることが好ましい。また、前記コア本体は、正面視でＥ形またはＵ形の形状であるコア片を有し、前記追加コアは、長手方向が前記コイルの軸心方向に平行で、前記Ｅ形のコア片に含まれる外脚の外側面または前記Ｕ形のコア片の外側面に配置された構成とすることもできる。さらに、前記コア本体は、正面視でＥ形またはＵ形の形状であるコア片を有し、前記追加コアは、長手方向が前記コイルの軸心方向に垂直で、前記Ｅ形のコア片の外脚の前記正面視に対する前後面または前記Ｕ形のコア片の前記正面視に対する前後面に配置された構成としてもよい。
【００１２】
上記の各構成によれば、電磁誘導器の設置スペースに対して、各形状の前記コア本体の外側に種々の形態で追加コアを配置することができる。
【００１３】
前記追加コアは、Ｉ形、Ｅ形またはＵ形の形状であることが好ましい。また、前記追加コアは、フェライトコアであることが好ましい。これらにより、前記追加コアは、安価に入手可能となる。
【００１４】
さらに、前記追加コアは、前記コイルの外部に配置されていることが好ましい。この構成によれば、前記追加コアは、前記コイルの外部に配置されており、前記コイルから前記コア本体を取り出す必要がないため、前記電磁誘導器のインダクタンス値の調整が容易となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る電磁誘導器は、インダクタンス値の調整が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る電磁誘導器を示す正面図であり、（ａ）は組立て前の状態を示し、（ｂ）は組立て後の状態を示す。
【図２】（ａ）は第１実施形態に係る電磁誘導器の変形例について組立て後の状態を示す正面図である。（ｂ）は第１実施形態に係る電磁誘導器の別の変形例について組立て後の状態を示す正面図である。
【図３】第２実施形態に係る電磁誘導器を示す正面図であり、（ａ）は組立て前の状態を示し、（ｂ）は組立て後の状態を示し、（ｃ）は変形例について組立て後の状態を示し、（ｄ）は別の変形例について組立て後の状態を示す。
【図４】（ａ）は第３実施形態に係る電磁誘導器の組立て前の状態を示す平面図であり、（ｂ）は組立て前の状態を示す正面図である。（ｃ）は第３実施形態に係る電磁誘導器の組立て後の状態を示す平面図であり、（ｄ）は組立て後の状態を示す正面図である。
【図５】第１〜第３実施形態に係る電磁誘導器におけるインダクタンス値の計測結果を表す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号は、同一または相当部分を示し、特段変更等の説明がない限り、適宜その説明を省略する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１に、第１実施形態に係る電磁誘導器１００の正面図と平面図を示す。電磁誘導器１００は、ボビン１、コイル２、端子台３、コア本体４、および追加コア５の各構成部材を備える。図１（ａ）は、これら構成部材が組立てられる前の正面図であり、図１（ｂ）は組立てられた後の正面図を示す。図１（ｃ）は、組立てられた後の平面図である。ボビン１は、樹脂等で成形された中空の筒であり、内部に筒の軸心Ｃに沿って挿通孔１１を有している。ボビン１は、例えば円筒である。この場合、軸心Ｃは、後述のコイルの軸心と略一致する。コイル２は、ボビン１に巻回されており、図示しない電源から通電されることで磁界を発生する。端子台３は、ボビン１に一体形成されており、コイルに接続された端子が配置されている。なお、端子台３は、ボビン１と別体であっても良い。また、コイル２の外径は、ボビン１における端子台３とは反対側の端部である略円板状のつば部１ａの外径と同一またはこれよりも小さく設定されており、コイル２がボビン１から径方向外方へ突出しないようにされている。
【００１９】
コア本体４は、コイル２への通電により形成される磁気回路に配置された、強磁性体を含む磁気コアである。コア本体４は、例えばいわゆるＥＥ形であり、ボビン１内部の挿通孔１１に中脚が挿入されている。なお、コア本体４が例えばいわゆるＵＵ形の場合は、コア本体４は、一方の脚がボビン１内部の挿通孔１１に挿入され、他方の脚がコイル２の外側に位置する。コア本体４は、その形状を視認しうる正面視で、Ｅ形である第１コア片４１および第２コア片４２の一対で構成されている。第１、第２コア片４１、４２は、強磁性体を微細な粉末にして粉末表面を絶縁被膜で覆い、圧縮して固めて作成されたダスト系コアである。なお、コア本体４は、形状がＥＩ形、ＥＵ形、ＵＩ形、ＩＩ形等であっても良く、また一対であることに限られない。第１コア片４１は、２本の外脚４１１、中脚４１２、およびこれらを連結する連結部４１３を有し、第２コア片４２は、２本の外脚４２１、中脚４２２、およびこれらを連結する連結部４２３を有している。第１コア片４１および第２コア片４２は、外脚同士および中脚同士を対向させて一体のコア本体４を形成している。外脚４１１、４２１は、横断面が矩形であり、中脚４１２、４２２は、横断面が円形であるが、横断面形状はこれに限定されない。ここで、コア本体４の寸法は、正面視で縦Ｌ×横Ｗ×奥行きＤが、例えば約４２ｍｍ×３５ｍｍ×１１ｍｍであり、中脚および外脚部分の横寸法は、例えば各々約１１ｍｍおよび約５ｍｍである。
【００２０】
追加コア５は、磁気コアであり、コア本体４の外部に、テープで巻かれて固定されるかまたはワニスにより貼付されるなどして取り付けられる。ここでは一対の追加コア５、５が、前記固定または貼付等により、コア本体４の外側に配置され前記磁気回路の一部を形成する。追加コア５は、Ｉ形コアである。Ｉ形コアは、扁平な略直方体形状である。追加コア５は、コイルの軸心方向におけるコア本体４の両端部のうちの少なくとも一方の端部に配置されていればよいが、本実施形態では、コア本体４の両端部に配置されている。具体的には、一対の追加コア５、５は、各々Ｅ形第１コア片４１およびＥ形第２コア片４２の、連結部４１３、４２３における中脚４１２および２つの外脚４１１の反対側の背面４１３ａ、４２３ａに貼付されている。追加コア５は、例えばフェライトコアまたはダスト系コアであるが、本実施形態ではフェライトコアである。なお、追加コア５は、ダスト系コアであっても良く、また一対であることに限られない。ここでＩ形コアである追加コア５の寸法は、図１（ｂ）および（ｃ）に示す様に、厚さＴ１×横Ｗ１×奥行きＤ１が、例えば約６ｍｍ×３５ｍｍ×１１ｍｍである。
【００２１】
図１（ｂ）の組立てられた後の状態は、図１（ａ）の構成部材が組立てられる前の状態から、コア本体４の中脚４１２、４２２がボビン１内部の挿通孔１１に挿通され、外脚同士および中脚同士が対向され、一対の追加コア５、５がコア本体４の前記両背面４１３ａ、４２３ａに貼付されて、達成される。
【００２２】
追加コア５は、Ｉ形コアの他に、例えばＥ形、Ｕ形等がとりうる。正面視で一対のＥ形の追加コア５Ａ、５Ａを使用した場合の変形例である電磁誘導器１００Ａを図２（ａ）に示す。また、一対のＵ形の追加コア５Ｂ、５Ｂを使用した場合の別の変形例である電磁誘導器１００Ｂを図２（ｂ）に示す。
【００２３】
本実施形態によると、追加コア５、５Ａ、５Ｂは、前記係合または貼付等により、コア本体４の外側に配置されて磁気回路の一部を形成するので、追加コア５、５Ａ、５Ｂがコア本体４に取り付けられることで、磁気回路の形状および大きさが変化し、コイル２のインダクタンス、すなわち電磁誘導器１００、１００Ａ、１００Ｂのインダクタンスが変化する。よって、電磁誘導器１００、１００Ａ、１００Ｂは、コア本体４の外側に配置された追加コア５、５Ａ、５Ｂを備えることで、インダクタンス値の調整の際に、コア本体４のサイズを変更したり、コア本体４を分解してコア本体４を構成するコア片の数を変更したりする必要がないので、インダクタンス値の調整が容易となる。さらに、取り付ける追加コアの個数、材料、形状、寸法等を調整することで、電磁誘導器のインダクタンスの微調整が可能となる。また、追加コア５、５Ａ、５Ｂは、コイル２の外部に配置されており、コイル２からコア本体４を取り出す必要がないため、インダクタンス値の調整が一層容易となる。
【００２４】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
【００２５】
図３に、第２実施形態に係る電磁誘導器１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅの正面図を示す。本実施形態の駆動装置１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅは、上記第１実施形態と同様に、例えばボビン１、コイル２、端子台３、コア本体４、および追加コア５Ｃ、５Ｄ、５Ｅの各構成部材を備える。図３（ａ）はこれら構成部材が組立てられる前の状態を示し、図３（ｂ）は組立てられた後の状態を示し、図３（ｃ）は変形例について組立て後の状態を示し、図３（ｄ）は別の変形例について組立て後の状態を示す。
【００２６】
第１実施形態で、一対の追加コア５、５、５Ａ、５Ａ、５Ｂ、５Ｂは、コア本体４の前記両端部に配置されていたが、本実施形態では、コア本体４が前記正面視でＥ形の形状であるコア片を有し、追加コア５Ｃ、５Ｄ、５Ｅは、上記第１実施形態と異なり、長手方向がコイル２の軸心方向に平行で、前記Ｅ形のコア片４１、４２に含まれる外脚の外側面に配置されている。すなわち、追加コア５Ｃ、５Ｄ、５Ｅは、外脚の軸心Ｃに平行な面に配置されている。本実施形態でも、コア本体４はＥＥ形であり、一対のＥ形の第１コア片４１および第２コア片４２を有している。なお、追加コア５Ｃ、５Ｄ、５Ｅは、本実施形態では、第１外脚４１１および第２外脚４１３の両方に配置されているが、どちらか一方の外脚であっても良い。ここで、コア本体４が前記正面視でＵ形の形状であるコア片を有する場合は、追加コア５Ｃ、５Ｄ、５Ｅは、前記Ｕ形のコア片４１、４２の外側面に配置される。すなわち、この場合も、追加コア５Ｃ、５Ｄ、５Ｅは、外脚におけるコイルの軸心Ｃに平行な面に配置されている。
【００２７】
本実施形態でも、追加コア５Ｃ、５Ｄ、５Ｅの形状は、Ｉ形、Ｅ形、またはＵ形等がとりうる。図３（ａ）、（ｂ）に示されているのは、一対のＩ形の追加コア５Ｃ、５Ｃを使用した電磁誘導器１００Ｃである。また、図３（ｃ）に示されているのは、一対のＵ形の追加コア５Ｄ、５Ｄを使用した変形例である電磁誘導器１００Ｄである。また、図３（ｄ）に示されているのは、一対のＥ形の追加コア５Ｅ、５Ｅを使用した別の変形例である電磁誘導器１００Ｅである。ここでＩ形である追加コア５Ｃの寸法は、図３（ｂ）において縦Ｌ２×厚さＴ２×奥行きＤ２（不図示）が、例えば約２１ｍｍ×５ｍｍ×１１ｍｍであり、Ｕ形またはＥ形である追加コア５Ｄまたは５Ｅの外形寸法は、図３（ｃ）および（ｄ）において縦Ｌ２×厚さＴ２×奥行きＤ２（不図示）が、例えば約３５ｍｍ×２１ｍｍ×１１ｍｍである。なお一対の追加コアのうちの一方の追加コアのみが使用されても良い。
【００２８】
本実施形態は、上記のように追加コアの配置の点で第１実施形態と異なるのみで、他の点は、第１実施形態と同様である。よって、他の説明は省略する。
【００２９】
本実施形態によっても、第１実施形態の場合と同様に、電磁誘導器１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅのインダクタンスが容易に調整可能となり、また、インダクタンスの微調整も可能となる。さらに、第１実施形態と比べて、本実施形態の構成は、電磁誘導器の高さ方向（前記軸心方向）の寸法に制限が設けられている場合等に、適用されると効果的である。
【００３０】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
【００３１】
図４に、第３実施形態に係る電磁誘導器１００Ｆを示す。本実施形態の駆動装置１００Ｆは、上記第１実施形態と同様に、例えばボビン１、コイル２、端子台３、コア本体４、および追加コアの各構成部材を備える。図４（ａ）はこれら構成部材が組立てられる前の状態の平面図を示し、図４（ｂ）は同状態の正面図を示す。図４（ｃ）は組立てられた後の状態の平面図を示し、図４（ｄ）は同状態の正面図を示す。
【００３２】
本実施形態では、コア本体４は正面視でＥ形の形状であるコア片を有し、追加コア５Ｆは、上記第１実施形態と異なり、長手方向がコイル２の軸心Ｃの方向に垂直で、前記Ｅ形のコア片４１、４２の外脚の前記正面視に対する前後面４ａ、４ｂ、すなわち正面視方向に対して直交する面に配置されている。よって、追加コア５Ｆは、外脚における前記軸心Ｃに垂直な面に配置されている。なお、本実施形態でも、コア本体４はＥＥ形であり、一対の第１コア片４１および第２コア片４２を有している。なお、追加コア５Ｆは、本実施形態では、一対の外脚４１１、４１１の前後面４ａ、４ｂに配置されているが、外脚の前面４ａまたは後面４ｂのどちらか一方に配置されても良い。ここで、コア本体４が正面視でＵ形の形状であるコア片を有する場合は、追加コア５Ｆは、前記Ｕ形のコア片４１、４２の正面視に対する前後面４ａ、４ｂに配置される。すなわち、この場合も、追加コア５Ｆは、外脚の軸心Ｃに垂直な面に配置されている。
【００３３】
追加コア５Ｆの形状はＵ形であるが、本実施形態でも、Ｉ形またはＥ形等もとりうる。ここで、Ｕ形コアである一対の追加コア５Ｆ、５Ｆの一対の脚部５Ｆａ、５ＦａがＥＥ形コア本体４の外脚４１１の前後面４ａ、４ｂにそれぞれ接触し、かつ、一対の脚部５Ｆａ、５Ｆａを連結する連結部５Ｆｂ、５Ｆｂが各々コイル２の外周面に近接している。したがって、図４（ｄ）に示すボビン１の前記つば部１ａから各々前後方向に突出する寸法Ｐを小さくできる。ここで追加コア５Ｆの外形寸法は各々、厚さＴ３×横Ｌ３×奥行きＤ３が、例えば約１１ｍｍ×３５ｍｍ×２１ｍｍである。
【００３４】
本実施形態は、上記のように追加コアの配置の点で第１実施形態と異なるのみで、他の点は、第１実施形態と同様である。よって、他の説明は省略する。
【００３５】
本実施形態によっても、第１実施形態の場合と同様に、電磁誘導器１００Ｆのインダクタンスが容易に調整可能となり、また、インダクタンスの微調整も可能となる。さらに、第１および第２実施形態と比べて、本実施形態の構成では、ボビン、コイル、端子台で囲まれる空間に追加コアが収まる場合、すなわち前記寸法Ｐ＝０の場合には、電磁誘導器全体の寸法が、追加コアの取付け前後で変化が生じない効果がある。
【００３６】
図５に、以上の第１実施形態〜第３実施形態の電磁誘導器におけるインダクタンス値（Ｌ［μＨ］）の計測結果の表を示す。コイルに印加した電圧と周波数の条件は、表中の最左列の下方４行の［ ］内に記載されている。列Ａは、追加コアを取り付けていない場合の電磁誘導器のインダクタンス値を示している。列Ｂは、図１に示す電磁誘導器の場合のインダクタンス値を示し、列Ｃ、Ｄは、各々図２（ａ）および（ｂ）に示す電磁誘導器の場合のインダクタンス値を示している（第１実施形態）。列Ｅ、Ｆ、Ｇは、各々図３（ａ）および（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す電磁誘導器の場合のインダクタンス値を示している（第２実施形態）。列Ｈは、図４に示す電磁誘導器の場合のインダクタンス値を示している（第３実施形態）。なお、列Ｉ、Ｊは、第１実施形態において、追加コア５（図１）がダストコアである電磁誘導器の場合のインダクタンス値を示している。列Ｊの追加コア５は、本体コア４のダストコアと同ＡＬ値であり、列Ｉの追加コア５は、本体コア４のダストコアよりもＡＬ値が高く設定されている。列Ｂ〜Ｊに示される計測結果では、列Ａに示される計測結果に対し、インダクタンス値が１０〜７０μＨ増加しており、上記の各実施形態の様に追加コアをコア本体の外側に配置することにより、インダクタンス値の微調整が可能であることが分かる。
【００３７】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
２                          コイル
４                          コア本体
４１、４２                  コア片
４１１、４１３              外脚
５、５Ａ〜５Ｆ              追加コア
１００、１００Ａ〜１００Ｆ  電磁誘導器
Ｃ                          軸心
【図１】
2015216277.tif 000003
【図２】
2015216277.tif 000004
【図３】
2015216277.tif 000005
【図４】
2015216277.tif 000006
【図５】
2015216277.tif 000007