(57)【要約】      （修正有）【課題】略Ｃ字形状であっても、ギャップのバリの悪影響がでず、しかもギャップの端部が欠けるようなことがないフェライトコアを提供する。【解決手段】略トロイダル状のコア本体１１０にギャップ１３０を形成して略Ｃ字形状としたフェライトコアであって、ギャップ１３０は他の部分より薄肉に形成された薄肉部１２０に形成されており、ギャップ１３０の間隙寸法Ｇは、薄肉部１２０の横幅寸法より小さく設定されており、かつ薄肉部１２０は、コア本体１１０の内周面及び外周面から凹んでいる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略トロイダル状のコア本体にギャップを形成して略Ｃ字形状としたフェライトコアにおいて、前記ギャップは他の部分より薄肉に形成された薄肉部に形成されていることを特徴とするフェライトコア。
【請求項２】
前記ギャップの間隙寸法は、薄肉部の横幅寸法より小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載のフェライトコア。
【請求項３】
前記薄肉部は、コア本体の内周面及び外周面から凹むことで形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のフェライトコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飽和電流値が調整可能なフェライトコアに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のトロイダル形状のフェライトコアはディファレンシャルモードで使用した場合、数アンペアを重畳すると飽和してしまい、その結果、ノイズ低減効果がなくなってしまう。そこで、大電流重畳下でも飽和しないものとして、Ｆｅ−Ｓｉ材（フェロシリコン）のコアが使用されている。このＦｅ−Ｓｉ材のコアは、フェライトコアと違って透磁率が低いので、大電流が重畳して飽和しないのである。
しかしながら、このＦｅ−Ｓｉ材のコアは、インピーダンスが低いので、ノイズ低減効果も低くなってしまうという問題点がある。
【０００３】
そこで、特開平０７−２０１５５７９号公報において、フェライトからなるコア本体を略Ｃ字形状とすることで、ノイズ低減効果が高く、かつ大電流重畳下でも飽和しないフェライトコアが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−２０１５５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この略Ｃ字形状のフェライトコアは、焼成して得られたコア本体をダイアモンドカッター等の加工機械で半径方向にカットしてギャップを形成するため、ギャップの端部にバリが発生してしまうことがあった。このバリは、フェライトコアの内部に挿通される信号線や、フェライトコアの外部に存在する各種の信号線の損傷の原因となることがある。
かかるバリの悪影響を除去しようとしてギャップを形成した後にバリの除去を行うと、フェライトコアのもろさのため、ギャップの端部が欠けてしまうことがあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたもので、略Ｃ字形状のフェライトコアであっても、ギャップのバリの悪影響がでず、しかもギャップの端部が欠けるようなことがないフェライトコアを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るフェライトコアは、略トロイダル状のコア本体にギャップを形成して略Ｃ字形状としたフェライトコアにおいて、前記ギャップは他の部分より薄肉に形成された薄肉部に形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るフェライトコアは、ギャップを形成した略Ｃ字形状のフェライトコアであるので、ギャップの幅寸法を変化させることで、最適な飽和磁束密度を有するフェライトコアとすることができる。しかも、前記ギャップは、薄肉部に形成されるため、ギャップを形成する際にバリが発生しても、そのバリによる各種の信号線の損傷が発生しない。このため、バリを除去する必要がないので、バリを除去することを原因とするギャップの端部の欠けも発生しない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係るフェライトコアの図面であって、同図（Ａ）は概略的平面図、同図（Ｂ）は概略的Ａ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るフェライトコアのギャップ形成前の概略的平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るフェライトコアの概略的斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るフェライトコアのギャップ周囲の概略的拡大平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るフェライトコアのギャップの寸法の違いによる外部磁界密度と磁束密度との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態に係るフェライトコアのギャップの違いによる周波数とインピーダンスとの関係を示すグラフである。
【図７】フェライトコアの一般的なＢ−Ｈ曲線である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係るフェライトコアの概略的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に係るフェライトコア１００は、略トロイダル状のコア本体１１０にギャップ１３０を形成して略Ｃ字形状としたフェライトコアであって、前記ギャップ１３０は他の部分より薄肉に形成された薄肉部１２０に形成されている。
【００１１】
このフェライトコア１００は、ギャップ１３０が形成されていない状態のコア本体１１０として焼成して形成され、コア本体１１０にギャップ１３０を形成することでフェライトコアとして完成する。
【００１２】
ギャップ１３０が形成される前のコア本体１１０は、図２に示すように、略トロイダル状に形成されている。このコア本体１１０が、従来の一般的なもの、すなわちトロイダル状に形成されたものと異なる点は薄肉部１２０が形成されている点である。
薄肉部１２０以外の他の部分のコア本体１１０の中心点Ｏから内周面１１１までの寸法をＡ、外周面１１２までの寸法をＢとすると、その部分の厚さ寸法はＢ−Ａとなる。一方、前記中心点Ｏから薄肉部１２０の内周面１２１までの寸法をａ、外周面１２２までの寸法をｂとすると、薄肉部１２０の幅寸法はｂ−ａとなる。
しかも、Ｂ−Ａ＞ｂ−ａになるように設定されている。
すなわち、この薄肉部１２０は、コア本体１１０の内周面１１１及び外周面１１２から凹むことで形成されているのである。
また、薄肉部１２０の横幅寸法をＷ、コア本体１１０の厚さ寸法をＤとする。
【００１３】
各部の寸法の一例を挙げる。
Ａ（中心点Ｏから内周面１１１までの寸法）＝７．４ｍｍ
Ｂ（中心点Ｏから外周面１１２までの寸法）＝１３．３５ｍｍ
ａ（中心点Ｏから薄肉部１２０の内周面１２１までの寸法）＝８．４ｍｍ
ｂ（中心点Ｏから薄肉部１２０の外周面１２２までの寸法）＝１２．３ｍｍ
Ａ−ａ（薄肉部１２０の内周面１２１側の凹み寸法）＝１．０ｍｍ
Ｂ−ｂ（薄肉部１２０の外周面１２２側の凹み寸法）＝１．０５ｍｍ
Ｗ（薄肉部１２０の横幅寸法）＝２．０ｍｍ
Ｄ（厚さ寸法）＝１１．２ｍｍ
【００１４】
このように構成されたコア本体１１０の薄肉部１２０にギャップ１３０を形成する。このギャップ１３０は、例えばダイアモンドカッターを用いて形成される。なお、ギャップ１３０は薄肉部１２０に形成されなければならないので、コア本体１１０はセット位置が一定になるような治具に嵌め込まれた状態でギャップ１３０が形成されることになる。
【００１５】
焼成時からギャップ１３０に相当するものが予め形成されたコア本体１１０を焼成するという手段も考えられるが、焼成時にギャップ１３０に相当するものが形成されていると、コア本体１１０全体が歪んでしまうおそれがある。このため、最初はギャップ１３０なしのコア本体１１０を焼成し、その後にコア本体１１０の薄肉部１２０にギャップ１３０を形成するのが望ましい。
【００１６】
なお、ダイアモンドカッターを用いてギャップ１３０を形成したとしても、図４に示すように、ギャップ１３０の端部にはどうしてもバリ１４０が発生することがある。しかしながら、バリ１４０が発生したとしても、そのバリ１４０は薄肉部１２０の内部に収まっているので、フェライトコア１００の内部に挿通される信号線や、フェライトコア１００の外部に存在する各種の信号線に損傷を与えるおそれは格段に低くなっている。
【００１７】
また、ギャップ１３０は、上述したダイアモンドカッターに限られることなく、他の機器、例えばレーザーカッターや超音波カッターで形成してもよいことはいうまでもない。
【００１８】
各部が上述した寸法で形成されたフェライトコア１００のギャップ１３０の間隙寸法Ｇ（図１、図３等参照）が、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１．０ｍｍである場合の外部磁界強度と磁束密度との関係を図５に示す。なお、比較対照のため、ギャップ１３０がない場合（すなわち、ギャップ１３０の間隙寸法Ｇが０．０ｍｍ）の場合もあわせて図５に示している。
これによると、ギャップ１３０を形成することで飽和に至る外部磁界強度、すなわち飽和電流値を大きくすることができることが判明する。しかも、ギャップ１３０の寸法が大きくなるほど、傾きが緩くなり、飽和磁束密度に達する外部磁界強度の値が大きくなっていることが分かる。
すなわち、ギャップ１３０を形成することにより、より飽和しにくいフェライトコア１００とすることができ、しかもギャップ１３０の間隙寸法Ｇ間隙寸法Ｇを変更することで飽和磁束密度に達する外部磁界強度をコントロールすることができることになる。
【００１９】
ギャップ１３０の間隙寸法Ｇを変更することで、飽和磁束密度に達する外部磁界強度をコントロール可能なのは以下の理由による。
フェライトコアは、一般的に図７に示すような磁気飽和の特性を有している。すなわち、フェライトコア１００のもつ飽和磁束密度を超えた外部磁場を加えると、磁気特性が失われ、ノイズ低減効果がまったくなくなってしまう。
磁気飽和を抑制するためには、Ｂ−Ｈ曲線をなだらかにする、すなわち透磁率μを小さくする必要がある。その結果、フェライトコア１００のインピーダンスは小さくなり、飽和磁束密度に達する磁界強度をより高くすることができる。
【００２０】
フェライトコア１００にギャップ１３０を設けることで、フェライトコア１００の磁束中に透磁率１の空気の層が設けられることになり、磁路全体の透磁率を低下させることができる。すなわち、Ｂ−Ｈ曲線をなだらかにすることができる。
磁路全体の透磁率は空気の層の厚み、すなわちギャップ１３０の間隙寸法Ｇに依存する。空気の層の厚みが大きいほど、すなわちギャップ１３０の間隙寸法Ｇが大きいほど磁路全体の透磁率は低くなり、インピーダンスも低下する。このため、大きな電流重畳があっても磁気飽和には至らなくなるのである。
逆に、フェライトコア１００の磁束中に設けられた空気の層の厚みが小さいほど、すなわちギャップ１３０の間隙寸法Ｇが小さいほど磁路全体の透磁率はギャップ１３０が形成されていない場合のフェライトコアの透磁率に近く、すなわち大きくなり、インピーダンスも高くなる。このため、小さな電流重畳でも磁気飽和を起こすことになる。
【００２１】
なお、上述したＦｅ−Ｓｉ材（フェロシリコン）では、予めいくつかの材料グレードが決定されており、そのグレードによって飽和磁束密度に達する外部磁界強度の値が一義的に決まっている。しかも、フェライトコア１００のギャップ１３０の間隙寸法Ｇが１．０ｍｍに相当するものより大きな透磁率を得ることはできない。
これに対して、ギャップ１３０を形成したフェライトコア１００であれば、上述したように、ギャップ１３０の間隙寸法Ｇを変更することで、飽和磁束密度に達する外部磁界強度を調整することができるというメリットがある。
なお、図５で示した傾きはインピーダンスに比例している（図６参照）。
【００２２】
上述した実施の形態では、フェライトコア１００の各部の寸法を特定したが、本発明がこれのみに限定されるものではなく、必要に応じて各種の寸法をとり得ることはいうまでもない。
【００２３】
また、本明細書中における略Ｃ字形状とは、図１等に示す略トーラス状のもののみならず、図８に示すような形状をも含んだものである。
【符号の説明】
【００２４】
１００    フェライトコア
１１０    コア本体
１２０    薄肉部
１３０    ギャップ
Ｇ        （ギャップの）間隙寸法
【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】
2016092317.tif 000008
【図７】
2016092317.tif 000009
【図８】
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