JPS62230012A

JPS62230012A - コアから成る装置

Info

Publication number: JPS62230012A
Application number: JP62065896A
Authority: JP
Inventors: アドリアヌス・ヨハネス・ファン・メンスフォールト; アントニウス・マリヌス・フランシスクス・ヘールツ
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1987-03-23
Publication date: 1987-10-08
Also published as: NL8600771A; EP0241068A1; US4739294A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、非晶質の強磁性金属の部分と非晶質の強磁性
材料の部分とで構成したコアから成り、前記コアが導電
性材料から巻かれた少なくとも１個のコイルにより取囲
まれた少なくとも１個の棒形脚部と、脚部の両端部を互
いに磁気的に結合すると共に脚部横断面より大きな横断
面をもつヨークとから成っている如きコアから成る装置
に関するものである。

この種の装置は“日本特許抜粋”第６巻、２４３号（Ｅ
−１４５）中のＪＰ−Ａ−５７−１４３−８０７の抜粋
から既知である。この既知の装置のコアの脚部は珪素鉄
から作られ、ヨークは非晶質の金属から作られる。しか
し珪素鉄中の鉄損のために、このコアは比較的高い周波
数、例えば１０ＫＨｚ以上の周波数に使用するにはあま
り適さない。比較的大きな寸法のコアの場合にはコイル
内のコア部分の温度が高くなり過ぎる。非晶質金属の鉄
損は珪素鉄の鉄損よりかなり低い（はぼ７０％低い）。

それ故非晶質金属でコア全体を作るのが望まれる。この
場合コイル内にある部分の温度は上記のように高く上が
らない。しかし例えばＥＰ−Ａ　０１２７１１９号から
既知のコアは非晶質金属の値段が高いためコアのコスト
が高くなるという欠点がある。

本発明の目的は鉄損が小さくしかもコストがまずまずと
いった装置を提供することにある。こ今日的を達成する
ために本発明装置は脚部を非晶質の強磁性金属で作り、
ヨークをフェライトで作り、ヨークの横断面積を脚部の
横断面積の少なくとも２倍とする点に特徴を有する。

本発明装置によれば、コア材料の相当な部分を含むヨー
クは比較的安価な材料であると共に非晶質金属のように
鉄損が比較的小さいフェライトで作る。フェライトの欠
点は飽和磁化が低いことにある。この欠点は本発明装置
に悪影響を与えない。

というのはヨークの横断面積が脚部の横断面積の少なく
とも２倍あるからである。非晶質金属の飽和磁化は高い
ため、脚部は比較的小さな横断面積としてもい。

従って脚部の回りに配置されるコイルの寸法は小す＜テ
キるので、コイルに要する材料の量は比較的少なくなる
。この結果核装置のコストは更に低下する。

脚部とヨーク間の変り目近くのフェライトの局部的磁気
飽和を防ぐために本発明装置の好適実施例は脚部の各端
部をヨーク中に形成した凹所内に部分的に配置する点に
特徴を有する。

図について本発明を説明する。

第１Ａ図に示す装置は棒形の脚部１とＵ形のヨーク３を
もつ強磁性のコアから成る。ヨーク３は閉じた磁気回路
を作るために脚部の端部を磁気的に相互結合する。脚部
１を取囲む巻形５は電気絶縁材料から作り、この巻形に
１個又は２個以上のコイル７を巻付ける。該装置の用途
に依ってコイルの細部構造は決まる。例えば、該装置が
チョークコイルを構成する場合には、一般にコイル７は
唯１個具えるが、変成器を構成する場合には２個又は３
個以上具える。これらのコイルは互いに同心的に上下に
重ねて巻くか、軸方向に互いに前後させて並置させる。

これらのコイルは導電性材料、例えば銅線又はアルミニ
ウム箔を巻いて作る。

脚部１は図の平面と平行になっている非晶質の強磁性金
属薄板の積層物から成る（第１Ｂ図参照）。

空気間隙９はこの実施例では脚部長さのほぼ中程に設け
る。ヨークはフェライト、例えばフエロックスキューブ
（ｆｅｒｒｏｘｃｕｂｅ）で作る。このヨークは例えば
接着剤によって区域１１で互に結合される２個のＬ形部
分から成る。この継ぎ目区域１１にも所望に応じて空気
間隙を設けてもよい。脚部１の横断面は第一の正方形を
なし、ヨーク３の横断面は第二の正方形をなす。この第
二正方形の辺は例えば第一正方形の辺のほぼ１．５倍の
長さとする。このためヨーク３の横断面積は脚部１の横
断面積の２倍より大きい。横断面積の割合をこのように
すれば脚部ｌとヨーク３はコア中の磁束が増したときに
ほぼ同時に飽和することが分かった。この場合脚部ｌ中
の磁束密度はヨーク３中の磁束密度の約２倍になる。そ
れ故脚部とヨーク間の変り目近くではフェライト中の磁
束密度は局部的に飽和密度より高くなりがちである。こ
の磁束密度が高くなる危険性は脚部１とヨーク３間の変
り目のすぐ後ろで磁力線を発散させてこの変り目の外で
磁力線を極めて急速に減少させることによって大幅に減
らすことができる。このために、この実施例のヨーク３
は各変り目の区域に凹所１３を具え、脚部１の端面と端
部をこの凹所内に収容させる（第１Ｂ図参照）。このた
めヨーク３の材料が脚部ｌの端部を囲み、この結果ヨー
ク中の磁束密度は変り目の直ぐ後ろで脚部中の磁束密度
よりかなり小さくなる。

第２Ａ図の実施例は非晶質金属薄板の積層物から成る棒
形の脚部１５とフェライトから成るＵ形ヨーク１７とか
ら構成した強磁性コアを具える。この脚部１５は１個又
は２個以上のコイル２１をもつコイル巻形１９により取
囲まれる。これらの構成部分は第１Ａ図に示すコイル７
を持つコイル巻形５と同じものでよい。第２Ａ図の実施
例の脚部１５は空気間隙をもたず、ヨーク１７も一体の
単位構造に作られている。脚部１５とヨーク１７の横断
面積の割合は第一の実施例の割合と同じである。この第
二実施例では、ヨーク１７の端面が凹所２３をもち、こ
の凹所内に脚部１５の側面部分を含む端部を収容する（
第２Ｂ図参照）。第一実施例の凹所と同様に、この凹所
２３によって変り目の直ぐ外側のヨーク１７の材料中の
磁束密度が脚部１５の材料中の磁束密度より大幅に低下
し、局部的に磁束密度が飽和しないようになす。必要に
応じて空気間隙を第二実施例の脚部１５とヨーク１７の
一方又は両方に設けてもよい。

第３図に示す第三実施例のコアはＥｆＩ型の既知のフェ
ライトコアに取って代わる構造をもつ。

コアの脚部を成すＥ形部分のうちの中心脚部は非晶質強
磁性金属薄板の積層物から成る棒形脚部２５で置替えて
いる。このコアはＵ形部分２７から成るヨーク（これは
中心脚部の無い元のＥ形部分に相当する）と、■形部分
２９とを具える。脚部２５とこれに平行になっているＵ
形部分２７の部分の間には脚部の回りに配置するコイル
（図示せず）用のスペース３１を設け、このコアは一点
鎖線で示す対称面３３に対して対称をなす。対称面３３
の両側のヨーク部分２７．２９は脚部２５と同じ横断面
積をもち、このためヨークの全横断面積は脚部の全横断
面積の２倍になる。ヨーク２７．２９は脚部の変り目の
区域で脚部を左方と右方に延在しているので、ヨーク材
料中の磁力線は左方と右方へ発散する結果、材料の局部
的飽和が起こる危険性は極く僅かとなる。

それ故凹所１３．２３と同様のヨーク２７．２９中の凹
所は普通は省くことができる。

第３図に示したコアの寸法と全体をフェライトで作った
同等のＥｆＩ型のコアの寸法とを比較すれば本発明構成
の利点が直ちに分かる。ヨークの横断面積を同じとすれ
ば、フェライト製の脚部はヨークよりも早く磁気飽和し
ないように脚部２５の幅の２倍の幅をもつ必要がある。

同じ巻数をもつコイルを収容するためには脚部の両側の
スペースはスペース３１と同じ幅をもつ必要があり、こ
のため第３図に水平に示しているヨーク部分はそれ相応
に長くする必要がある。この結果、普通のコアでは、コ
ア材料の量とコイルに巻くのに要する銅線の量は本発明
によるコアに要する量より多くなる。本発明のコアの質
量は普通のコアの質量のほぼ９０％になり、必要な銅線
量はほぼ７０％になる。

銅線の節約によりコイルの電気抵抗が減り、電気抵抗に
より生じる鉄損は約７０％に減る。

上記実施例では、コアはコイルに取囲まれる脚部を１個
だけもつ。本発明は２個以上の脚部をもつコアにも有利
に使用できる。上記実施例の脚部とヨークは正方形又は
長方形の横断面をもつ。この横断面が他の形状、例えば
円形又は楕円形をもち得るのは明らかである。更に脚部
は管で作ってもよく、その管の壁はリボン状の非晶質材
料、例えばＥＰ−Ａ−０１２７１１９号に記載された材
料を多数回巻いて作る。この場合脚部の横断面は環状と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明装置の第一実施例の縦断面図：第１Ｂ
図は第１Ａ図の装置の一部の断面図；第２Ａ図は第二実
施例の縦断面図；第２Ｂ図は第２Ａ図の装置の一部の断面図；第３図は第
三実施例のコアの斜視図である。１・・・脚部　　　　　　　　３・・・ヨーク５・・・
巻形　　　　　　　７・・・コイル９・・・空気間隙　
　　　　１１・・・継ぎ目区域１３・・・凹所　　　　
　　　１５・・・脚部１７・・・ヨーク１９・・・コイ
ル巻形２１・・・コイル　　　　　　２３・・・凹所２
５・・・脚部　　　　　　　２７・・・Ｕ形部分２９・
・・Ｉ　１分３１・・・スペース３３・・・対称面特許出願人　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラ
ンペンファブリケン

Claims

【特許請求の範囲】１、非晶質の強磁性金属の部分と非晶質の強磁性材料の
部分とで構成したコアから成り、前記コアが導電性材料
から巻かれた少なくとも１個のコイル（７、２１）によ
り取囲まれた少なくとも１個の棒形脚部（１、１５）と
、脚部の両端部を互いに磁気的に結合すると共に脚部横
断面より大きな横断面をもつヨーク（３、１７）とから
成っている如きコアから成る装置において、脚部（１、
１５）を非晶質の強磁性金属で作り、ヨーク（３、１７
）をフェライトで作り、ヨークの横断面積を脚部の横断
面積の少なくとも２倍とすることを特徴とする装置。２、脚部（１、１５）の各端部をヨーク（３、１７）中
に形成した凹所（１２、２３）内に部分的に配置するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。