(57)【要約】    【課題】積層構造とすることなくうず電流を低減する。    【解決手段】Ｅ型形状を有する電源用コア１であって、コア中足３の外周に複数のスリット溝４ａ，４ｂを長手方向に形成したことを特徴とする。ここでコア中足３の端面から見てコア端面を通る横方向中心線５に対し線対称となる位置及び形状に偶数となる複数のスリット溝４ａ，４ｂを形成する。    【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｅ型形状を有する電源用コアに於いて、コア中足の外周に１又は複数のスリット溝を長手方向に形成したことを特徴とする電源用コア。
【請求項２】
請求項１記載の電源用コアに於いて、コア中足の端面から見てコア端面を通る横方向中心線に対し線対称となる位置及び形状に偶数本のスリット溝を形成したことを特徴とする電源用コア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源等に使用されるＥ型形状の電源用コアに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電源用コアとしては、例えば図７に示すものがある。図７において、電源用コア１００は、横から見てＥ型形状をもっており、両側のコア外足１０１とその間のコア中足１０２を一体に有し、コア中足１０２は円柱状であり、コア外足１０１は内面側を円筒面としている。
【０００３】
このＥ型形状の電源用コア１００は２個を一組として、コア中足１０２の部分にボビンに巻いたコイルを装着し、各コア足の端面を付き合わせるように組み立てられる。この電源用コア１００は、コア材料を成形した後に焼結製法によって製造されている。
【特許文献１】特開平７−３０２７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の電源用コアにあっては、図８（Ａ）のように、コア中足１０２に巻き数Ｎ１のコイル１０３を装着して電庄Vを印加すると、コア中足１０２の外周に沿って（１／Ｎ１）の電圧Vｃが発生し、うず電流ｉが流れる。即ち、コア中足１０２の円周上の抵抗値をRとすれば、コア中足１０２の外周には、ｉ＝Ｖｃ／Ｒのうず電流が流れてコアの損失となる。
【０００５】
図８（Ｂ）は電源用コア１００にコイル１０３を装着して電圧Ｖを印加した場合の等価回路であり、コア中足１０２の部分がコイル１０３に対し１ターンの巻線１０４と等価になり、等価的な巻線１０４に発生する電圧Ｖｃ＝Ｖ・（１／Ｎ１）がコアの電気抵抗Ｒに印加されてうず電流ｉが流れ、損失を生ずる。
【０００６】
またトランス構造の場合は、うず電流に加えて漏れインダクタンスによって発生する磁束とコアとが鎖交して過渡的に大きなうず電流が流れるため、更に損失が増大する。このようなうず電流を防止するためには、コアに珪素鋼板のような積層構造とすればよいが、焼結製法の電源用コアは割れ易いために積層構造をとることが困難である。また電源用コアに珪素鋼板などの積層構造を採用した場合には、トランスの組み立てが複雑となり、製造に時間がかかる問題がある。
【０００７】
本発明は、積層構造とすることなく、うず電流を低減するようにした電源用コア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】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、Ｅ型形状を有する電源用コアであって、コア中足の外周に１又は複数のスリット溝を長手方向に形成したことを特徴とする。ここでコア中足の端面から見てコア端面を通る横方向中心線に対し線対称となる位置及び形状に偶数本のスリット溝を形成する。
【発明の効果】
【０００９】
木発明の電源用コアによれば、コア中足の外周にスリット溝を形成したことで、コア中足の外周上に発生する電圧に対しコア外円周上の電気抵抗を増加させ、うず電流に低減することができる。
【００１０】
またコア中足の端面から見てコア端面を通る横方向中心線に対し線対称となる位置及び形状に偶数本のスリット溝を形成することで、Ｅ型の電源用コアを2つ組み合わせる際に、コアの向きが変わっても常にコア中足のスリット溝が一致するように組み合わせることができ、特に、コア中足の部分はボビンに巻いたコイルが装着されて組み立ての後に外部がら見えなくなるが、スリット溝は必ず一致するように組み合わされるため、組み立て後の検査を不要とし、生産性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明による電源用コアの実施形態を示した説明図であり、この実施形態にあってはスリット溝を１本形成したことを特徴とする。なお図１（Ａ）は斜視図、図１（Ｂ）は平面図である。
【００１２】
図１において、電源用コア１は、所定成分を持つ粉末状のコア材料から型成形を行った後の焼結により製造されるもので、両側にコア外足２を一体に形成すると共に、その間にコア中足３を一体に形成している。
【００１３】
コア中足３は円柱形状を持ち、外周面の長手方向に１本のスリット溝４を形成している。スリット溝４は、その深さがコア中足３の半径の概ね半分程度であり、コア中足３の断面積に対しスリット溝４の断面積は、概ね１０％を超えない範囲に収まるようにスリット溝４の形状を決め、コア断面積の減少を必要最小限に抑えている。
【００１４】
このように本発明の電源用コア１にあっては、コア中足３の外周長手方向にスリット溝４を形成したことで、図１に示す本発明の電源用コア１を２組、コア中足３の端面でスリット溝４同士が重なり合うように組み合わせ、この状態でコア中足３にボビンに巻いたコイルを装着することでトランス構造を組み立てる。
【００１５】
このような本発明の電源用コア１を２組用いたトランス構造において、コア中足３にボビンを介して装着しているコイルに電圧を印加すると、コア中足３が等価的に１ターンのコイルとなって、コイル端数をＮ１とするとＶｃ＝Ｖ．（１／Ｎ１）の電圧が加えられ、コイル中足３の外周にうず電流が流れる。
【００１６】
このときのうず電流はコア中足３の外周の長さに依存した電気抵抗で決まるが、本発明にあってはコア中足３の外周にスリット溝４を形成したことで、スリット溝４を形成した分、コア中足３の外周の長さが増加し、スリット溝４を通る長さ分だけ抵抗値が増加する。したがって、スリット溝４を設けたことで、コア中足３の外周に流れるうず電流を低下させることができる。
【００１７】
図２は本発明による電源用コアの他の実施形態を示した説明図であり、この実施形態にあってはスリット溝を２本形成したことを特徴とする。
【００１８】
図２において、電源用コア１には、その両側にコア外足２が一体に形成され、その間にコア中足３が一体に形成されている。コア中足３の外周にはスリット溝４ａ，４ｂが長手方向に形成されている。スリット溝４ａ，４ｂは、図２（Ｂ）の平面図に示すように、コア端面に対する横方向中心線５に対しコア中足３のコア端面から見て線対称となるように形成されている。
【００１９】
このように横方向中心線５に対しコア中足３にスリット溝４ａ，４ｂが線対称となるように形成されることで、図２に示す電源用コア１を２組用いてコア面を合わせるように組み立てる際に、コアの向きが図２（Ａ）における手前側または裏側のいずれの向きであっても、コア面を向かわせて２つの電源用コア１を組み合わせた際、必ずコア中足３に形成しているスリット溝４ａ，４ｂが相手方となる電源用コア１のスリット溝４ａ，４ｂに一致して重なり合うように組み立てることができる。
【００２０】
この場合、コアのスリット溝同士が一致していないと、スリット溝が位置する相手コアの端面から漏れ磁束が発生して巻線に飛び込み、損失を増大させることになるため、コアのスリット溝同士を一致させることが重要である。
【００２１】
このため図２の電源用コア１を２組使用したトランス構造の組立てにあっては、２組の電源用コア１の向きを考慮せずにコア面側を合わせる組立てができ、トランス構造の組立状態でコア中足３の部分は、ボビンに巻いたコイルが装着されて外部からは見えなくなっているが、このコア中足３に形成したスリット溝４ａ，４ｂが２つの電源用コア１において必ず位置合せできていることから、スリット溝の状態を組立後に確認する検査作業を不要とし、これによって組立てを容易にして作業性を高めることができる。
【００２２】
もちろん図２の実施形態における２本のスリット溝４ａ，４ｂについても、その深さはコア中足３の半径の概ね半分であり、スリット溝４ａ，４ｂの２つを合わせた断面積もコア中足３の円形断面の概ね１０％を超えない形状としている。
【００２３】
また図２の実施形態において、２本のスリット溝４ａ，４ｂの寸法を例えば図１のスリット溝４と同じにした場合、図２の実施形態にあっては、コア中足３の外周の長さの増加分が図１に比べ２倍となり、したがって、その分、図２の実施形態の方がうず電流の低減効果が大きいことになる。
【００２４】
図３は本発明による電源用コアの他の実施形態を示した説明図であり、この実施形態にあってはスリット溝を３本形成したことを特徴とする。
【００２５】
図３において、本発明の電源用コア１は、両側にコア外足２を一体に形成すると共に、その間にコア中足３を一体に形成しており、コア中足３は円柱形状を持ち、その外周に均等間隔で３本のスリット溝４ａ，４ｂ，４ｃを形成している。
【００２６】
スリット溝４ａ〜４ｃは、その深さがコア中足３の半径の概ね２分の１付近にあり、また３つのスリット溝４ａ〜４ｃを合わせた合計断面積は、コア中足３の円形断面積の１０％を超えないように、スリット溝４ａ〜４ｃの形状が決められている。
【００２７】
この図３の実施形態にあっては、コア中足３の外周の長さは３本のスリット溝４ａ〜４ｃを形成した分だけ長くなって電気抵抗が増加し、これによってコア中足３の外周に流れるうず電流を低減することができる。
【００２８】
図４は本発明による電源用コアの他の実施形態を示した説明図であり、この実施形態はスリット溝を２本形成している。図４において、電源用コア１は両側にコア外足２を一体に形成すると共に、その間にコア中足３を一体に形成しており、コア中足３にはコア外足２に相対した位置即ち横方向の中心線５の通る位置にスリット溝４ａ，４ｂを形成している。
【００２９】
この図４の実施形態にあっても、コア中足３のスリット溝４ａ，４ｂは横方向の中心線５に対し線対称に形成されていることから、図４の電源用コア１を２組、コア面を向かい合わせるように組み立てる際、電源用コアの向きが図４（Ｂ）において表側であっても裏側であっても関係なく、必ずコア中足３に形成したスリット溝４ａ，４ｂの位置が重なるように組み立てることができる。
【００３０】
図５は本発明による電源用コアの他の実施形態を示した説明図であり、この実施形態にあってもスリット溝を４本形成したことを特徴とする。図５において、電源用コア１は、両側にコア外足２を一体に設けると共に、その間にコア中足３を一体に設けており、コア中足３の外周には円周方向に等間隔で４本のスリット溝４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが長手方向に形成されている。
【００３１】
スリット溝４ａ〜４ｄは電源用コア１のコア端面を横方向に通る中心線５に対し線対称となるように形成されている。このため図５の電源用コア１にあっても、２組の電源用コア１をコア面が向かい合うように組み立てる際に、図５（Ｂ）における表側であっても裏側であっても、その向きに関係なく、２組の電源用コア１をコア面側で組み合わせると、両者のコア中足３の外周形成しているスリット溝４ａ〜４ｄは必ず相手方のスリット溝に一致するように組み立てることができる。
【００３２】
また図５のスリット溝４ａ〜４ｃの深さはコア中足３の半径の概ね半分程度であり、また４本のスリット溝４ａ〜４ｄの合計断面積はコア中足３の円形断面積の概ね１０％以内となるように形成している。
【００３３】
図６は本発明の他の実施形態を示した説明図であり、矩形のコア中足を備えたことを特徴とする。図６において、電源用コア１１は、両側に一対のコア外足１２を形成すると共に、その間にコア中足１３を一体に形成している。
【００３４】
コア外足１２及びコア中足１３は、図６（Ａ）のコア端面側から見て矩形形状となっている。そして中央に位置するコア中足１３について、例えばコア外足１２に相対した内側の外周面に２本のスリット溝１４ａ，１４ｂを長手方向に形成している。
【００３５】
ここで矩形のコア中足１３に設けたスリット溝１４ａ，１４ｂの深さとしては、例えばコア中足１３が正方形であったとすると、その一辺の長さの概ね４分の１程度の深さとしている。また２本のスリット溝１４ａ，１４ｂの合計断面積は、コア中足１３の矩形断面積の概ね１０％を超えない範囲の形状としている。
【００３６】
この図６の実施形態にあっても、矩形のコア中足１３の外周に２本のスリット溝１４ａ，１４ｂを形成したことで、コア中足１３の外周の長さがスリット溝１４ａ，１４ｂを形成した分だけ長くなって、その分、電気抵抗が増加し、これによって、うず電流を低減させることができる。
【００３７】
なお本発明の電源用コアにあっては、コア中足の外周に形成する溝の数及び形としては必要に応じて適宜に決めることができ、この場合に必要なことはスリット溝の合計面積がコア中足のスリット溝形成前の断面積の概ね１０％を超えない範囲とすればよい。このようにスリット溝の形成面積がコア中足のスリット溝形成前の断面積の１０％以内に収まることで、コア中足の断面積の減少を最小限に留めている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】スリット溝を１本形成した本発明による電源用コアの実施形態を示した説明図
【図２】スリット溝を２本形成した本発明による電源用コアの他の実施形態を示した説明図
【図３】スリット溝を３本形成した本発明による電源用コアの他の実施形態を示した説明図
【図４】スリット溝を２本形成した本発明による電源用コアの他の実施形態を示した説明図
【図５】スリット溝を４本形成した本発明による電源用コアの他の実施形態を示した説明図
【図６】矩形のコア中足を備えた本発明による電源用コアの他の実施形態を示した説明図
【図７】従来のＥ型電源用コアの説明図
【図８】電源用コアに発生するうず電流の説明図
【符号の説明】
【００３９】
１，１１：電源用コア
２，１２：コア外足
３，１３：コア中足
４，４ａ〜４ｄ，１４ａ，１４ｂ：スリット溝
５：中心線
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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