(57)【要約】【課題】チョークコイル，リアクトル及び電流センサなどでは出来るだけ飽和の遅い鉄心が要求される。飽和の遅い鉄心を作ろうとした場合，鉄心の磁路の一部にギャップを設ける場合がある。しかし，ギャップが一箇所だとまだ飽和が早くさらに遅くするために複数のギャップを設ける場合がある。しかしこの場合，鉄心が裁断されてしまうので，ギャップ部にギャップ材を挿入し接着するが，組立の精度確保と接着不具合による電磁振動からの音の発生を防ぐのが困難である。【解決手段】鉄心にギャップを設ける際に，完全に切り離してしまうのではなく，切残し部を設けることにより鉄心を一体化して扱うことが出来るようにし，組立工数を減らし，電磁振動からの音の発生を防止し，かつ複数のギャップ部を設けることを容易にした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切残しを有するギャップを持ったことを特徴とする鉄心。
【請求項２】
切残しを有するギャップを複数持ったことを特徴とする請求項１に記載の鉄心。
【請求項３】
切残しを有するギャップを複数持った鉄心において，そのうちの一箇所を完全に切り落としたことを特徴とする請求項１及び２に記載の鉄心
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
一般に，チョークコイルやリアクトルなどのコイルは，磁性材料からなる鉄心と樹脂被覆を施された金属導体（電線）から成り立っている。本発明はこれらチョークコイルやリアクトルなどのコイルに使われる磁性材料からなる鉄心に関するものである。また，ホール素子を使った電流センサに使用される鉄心にも関連するものである。
【０００２】
【従来の技術】
チョークコイルやリアクトルは，電気がその電線に流れた時，そのインダクタンスが大きくてかつ電流が大きくなっても中々低下しないものが望ましい。しかし通常は電流が大きくなるとその磁界は大きくなって，使われている鉄心が飽和して透磁率が低下しそのインダクタンスは下ってしまう。一般にギャップの無い鉄心はＢ−Ｈループがたっているために透磁率は高いが，小さい電流で簡単に飽和してしまいその透磁率は急激に低下する。その為に市販されているノーマルモードチョークコイルやリアクトルは，鉄心の磁路中にギャップを設けＢ−Ｈループを寝かせ，電流が大きくなっても中々飽和しないようにしている。
【０００３】
また分野は異なるが，鉄心の一部にギャップを設けここにホール素子を挿入して，鉄心の内径部を通る一次導体の電流値を計測する電流センサがあるが，電流値が大きくなると鉄心が飽和して計測不能となる。
【０００４】
上記二つの従来の技術例では使われる分野は異なっているが，両者とも鉄心の飽和による不具合が問題となっている例である。両者とも，出来るだけ飽和を遅らせたいというものであり，本発明はこれを解決するものである。
【発明が解決しようとする課題】
従来のコイルやリアクトルは次のように作られていた。金属磁性材料の薄板を巻鉄心に成形し，必要により熱処理を施し，その後樹脂を含浸して固化し，これにギャップ加工を施す。この鉄心を通常は樹脂製ケースに収納し，この上から巻線を施していた。従来のギャップ加工では，鉄心の一箇所を完全に切り離していた。この切り離した時の間隙の幅をギャップ幅と呼んでいる。このギャップ幅の大きさにより反磁界係数が変わり，鉄心の飽和特性は変化し，そのギャップ幅が広い方が飽和しづらくなる。しかし，一箇所のギャップだと飽和特性的には不満足であり，複数のギャップが望ましい。複数のギャップを設けるということは，鉄心は複数に裁断される事になる。そこで，複数に裁断された鉄心のギャップ部に非磁性のギャップ材を挿入しこれらを接着固定し鉄心となす作業が行われる。この接着作業は結構難しく，接着が不完全だとこの部分から電磁振動による音が発生するという問題があった。また接着作業の工数も大きくコストをアップさせる原因となっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明ではこれらを解決するために，ギャップ加工を施す際に，完全に切り離すのではなくその一部に切残しを設け鉄心がばらばらにならないようにすることにした。そうすると鉄心はギャップが施されてもばらばらに裁断されることが無く，一つの鉄心として扱うことが出来る。この鉄心をケースにいれ，接着剤を鉄心のギャップ部及びケースとの隙間に流し込むことにより，容易にギャップ幅の安定したケースと一体化した鉄心が得られるようになる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
鉄心にギャップを設ける際に，切残しを設けるようにしたので鉄心が一体のものとして扱えるようになった。
【０００７】
【実施の形態】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１を図１により説明する。図１において、１は鉄心，２はギャップ部，３はギャップの切残し部である。
【０００８】
図１において，１は鉄心であるが，本実施の形態では，材料は鉄系アモルファス，板厚０．０２５ｍｍ，外径４５ｍｍ，内径２５ｍｍ，高さ２０ｍｍ，ギャップの数は１，ギャップ幅１ｍｍ，ギャップ深さ１９ｍｍ，切残しは１ｍｍの例を示している。切残しを設けているのでそのギャップ幅は切断刃の厚みで決まり，特別にギャップ材を挿入する必要はない。このままケースに入れて，接着剤をこのギャップの隙間と鉄心とケースの隙間に流し込むだけでよい。従来の例を図２に示す。図２において、１は鉄心，２はギャップ部である。鉄心の大きさは実施の形態１と同じである。ギャップ部の切残しの無い事だけがその違いである。この場合，ギャップ部は切り離されてしまうので，材料のバネ性でこのギャップ幅は広がったり閉じたりしてしまう事が多い。ギャップ幅が安定しないので，ギャップ部に非磁性の樹脂製などのギャップ材を挿入し接着する必要がある。接着終了後，樹脂製ケースに入れさらに樹脂製の蓋をして巻線が施されコイルとして使われる。本発明の場合は，ケース高さを鉄心よりおよそ１ｍｍ高くしておき，接着剤をこの上部隙間に充填してしまうのでケースの蓋をかぶせるという作業も不要になる。
【０００９】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２を図３により説明する。図３において、１は鉄心，２はギャップ部，３はギャップの切残し部である。実施の形態２の場合は，実施の形態１の場合よりギャップの数を増やして四箇所にした場合の例である。ギャップの数を増やすことにより飽和特性を大幅に改善している。つまり大電流が流れても中々鉄心が飽和しなくて済むようになっている。これら電流が流れた時の，そのコイルのインダクタンスの変化をグラフに描いたものが直流重畳特性と呼ばれている。実施の形態１，２及び従来例のこの特性の結果を図４に示す。ギャップの数が１個の場合，切残し無しも有も全体のカーブはそれほど大きくは変わらない。ただ，低電流の部分で，切残し有は鉄心がつながっている部分があり，その部分は電流がまだ低いので鉄心が飽和してないのでインダクタンスが非常に高くなっている。これはスウィンギィングチョークコイルと呼ばれるものに類似している。一般に初期値のインダクタンスの値の二分の一が使える範囲とされているから，ギャップが一箇所のものは使える電流領域はおよそ１５Ａまでとなる。しかし，４ヶ所切残しギャップを入れたものは，５０Ａまで使えることが分かる。これからもギャップの数が多いと直流重畳特性が大幅に改善されることが分かる。従来の方法でギャップの数を増やすと，鉄心が裁断されてしまいこれらを組み立てるのに工数がかかるとともに，組立のバラツキにより音の発生するものがしょうじたりして問題が多かった。
【００１０】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３を図５により説明する。実施の形態１，２ではチョークコイルやリアクトルに使われる場合の例で説明してきたが，形態３の場合はホール素子を使用した電流センサの場合である。この場合は，切残しの無いギャップ一箇所はホ−ル素子を挿入するために絶対必要である。しかし，ギャップが一箇所の場合は，電流に対し飽和が早いのでこの改善が望まれていたが良い方法が見出されていなかった。ギャップを二箇所設けた場合，一箇所は非磁性のギャップ材を挿入して接着する必要がある。しかし，もう一箇所にはギャップ材は入れない状態で保持しなければならない。この作業の精度維持が難しいのと工数アップのためこうした鉄心はほとんど作られていなかった。本発明の場合は，二箇所のうち一箇所は切残しを設けているので鉄心を一体化したものとして取扱うことが出来る。切残し部分のギャッブ部に接着剤を流し込み，硬化させれば従来の鉄心と全く同一物として取り扱うことが出来る。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，２，３によれば鉄心にギャップを入れる時に切残し部を設ければ，鉄心が裁断されることが無くなり，鉄心の組立上なんら問題が無く，電流の大きいところまで使えるチョークコイル，リアクトルあるいは電流センサの鉄心が得られる。上記説明では，薄板を巻回した巻鉄心の例で説明したが，薄板をプレス抜きした場合でもあるいはダストコアにギャップを入れる場合でもその効果は同じである。薄板をプレスして作る場合やブロックになっているダスト鉄心の場合には，切残しをつける方法は色々考えられるが，要はギャップ部に接続部が設けられている場合はその効果は全て同じである。また，上記例では，一箇所と四箇所の場合について説明したが，二箇所以上の複数の場合その効果は同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の鉄心の平面図及び正面図。
【図２】従来例の鉄心の平面図及び正面図。
【図３】実施の形態２の鉄心の平面図及び正面図。
【図４】実施の形態１，２及び従来例の直流重畳特性例。
【図５】実施の形態３の鉄心の平面図及び正面図。
【符号の説明】
１  鉄心
２  ギャップ部
３  ギャップの切残し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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