JPH06260347A - 磁性体コア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】分割式であっても漏洩磁束が少なく、且つ製造
が極めて容易な磁性体コアを提供する。 【構成】分割して成る磁性体コアを組み合わせて磁路を
形成する磁性体コアにおいて、磁性体コア分割体１１同
士の突き合わせ部２２を突き合わせ面１２と非突き合わ
せ面１３とからなる複数の面で形成するとともに、その
非突き合わせ面１３を接触面とした。非突き合わせ面１
３で接触することにより、従来に較べ漏洩磁束を減少さ
せ、磁気抵抗を増加を少なくし、実効透磁率の低下を抑
えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランスフオーマ，Ｎ
ＭＲ−ＣＴその他コアを分割する必要のある場合に用い
られている磁性体コアに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁性体コアは、トランス等の性能上の見
地からは分割せずにリング状とし、トロイダル巻線機の
ような特殊な機械を使用してコイルを出来るだけ均一に
薄く巻くのが良い。一般のＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｎｔ Ｔ
ｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）では現在もこの方法で作製して
いる。しかしこの方法ではコイルの巻き線速度が遅く、
特に線径が太くなると工業的に量産を行う事は難しい。
そこで、トランス等ではリング状とはせずに磁性体コア
を分割し、別々に巻いたコイルを作製した後に磁性体コ
アを突き合わせ、または接着したものが一般に用いられ
ている。

【０００３】図６、図７及び図８は従来のトランスフオ
ーマに用いられている分割型の磁性体コアの一般的な形
状を示したものである。図６の（Ａ）はＥＩコアと言わ
れているもの、（Ｂ）はＥＥコアと言われているもの、
（Ｃ）はＵＵコアと言われているものである。図７，図
８は他のタイプの磁性体コアで、図７の（Ａ）に示すＥ
コアや図８の俗に山型コアと言われているものがある。
上記のもの以外にも種々の形状のものが存在する。

【０００４】図７の積層タイプの磁性体コアでは、図７
の（Ａ）のようにＥ型薄板からなる２枚の磁性体コア分
割体１，１を互いに反対向きに向かい合わせ、上下に厚
さ分ずらして同図の（Ｂ）のように一部を残して重なる
ようにスライドさせ、同図の（Ｃ）のように厚さ方向に
複数段に積層し、図外の接着剤層を介して接触させるこ
とにより磁路を形成している。図８の磁性体コアでは、
同図の（Ａ）のように、一対の山型の磁性体コア分割体
２，２を互いに同一のレベルで向かい合わせて、端面同
士で突き合わせることにより磁路を形成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示す形状の磁性体コア分割体を突き合わせ、接着などの
手段でリング状の磁性体コアに形成して用いると、突き
合わせまたは接着した部分からの漏洩磁束が大きく、磁
気抵抗が増大してコアの実効透磁率が低下し、トランス
等の性能が低下する。この突き合わせ部での漏洩磁束を
低減させるには、突き合わせ部は接着せずに端面に精密
な表面仕上げを施し、治具で締め付けて固定する必要が
あり、製造工程が複雑になるという問題点があった。

【０００７】一方、図７の積層型の磁性体コアの場合
は、各磁性体コア分割体の端面の精密加工は必要ない。
しかし磁性体コア分割体同士が絶縁状態で面接触してい
るため、渦電流損失は減少するが漏洩磁束は大きくなり
トランス等の性能を悪化させているという問題点があっ
た。また、図８の磁性体コアの場合は、各磁性体コア分
割体２の突き合わせ部３の表面積を大きくする事で漏洩
磁束が小さくなる効果はあるが、突き合わせ部３からの
漏洩磁束をできる限り減少させるには各磁性体コア分割
体２の突き合わせ端面を高精度に仕上げ加工する必要が
あり、やはり製造工程が複雑になるという問題点があっ
た。

【０００８】特に、大型の磁性体コアの場合には必ず分
割することを余儀なくされ、その接合が問題になる。現
在のところ適当な方法がなく、上記のように磁性体コア
分割体の端面を高精度に仕上げて接着している例が多い
が、接着面のギャップによる漏洩磁束だけでなく、重量
が重いため接着強度を十分に大きくしなければならない
という問題点が加わる。

【０００９】このように、従来の分割式の磁性体コアに
あっては、 漏洩磁束が大きくなり、磁気抵抗が増大してコアの実
効透磁率が低下する。 漏洩磁束を小さくするには、各磁性体コア分割体の突
き合わせ端面の精密加工を必要とし、場合によっては特
殊な治具で固定するなど、製造工程が複雑化してしま
う。 大型の磁性体コアの場合、磁性体コア分割体の突き合
わせ部を接着して一体化するのが普通であるが、接着面
の端面仕上げ加工及び接着強度を確保しなけらばならな
い。 などの未解決の問題点があった。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点を解決
するためになされたものであり、分割式であっても漏洩
磁束が少なく、且つ極めて製造の容易な磁性体コアを提
供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の発明者らは、従
来技術の突き合わせ方式と積層方式の長所を生かし、か
つ、上述した問題点を解決し、さらに組立及び接合を容
易にするために鋭意努力した結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、磁性体コア分割体を組み立てて磁路
を形成する磁性体コアにおいて、前記磁性体コア分割体
同士の突き合わせ部を複数の面で形成するとともに、該
複数の面のうちの非突き合わせ面を接触面としたことを
特徴とする。

【００１２】以下、さらに本発明の詳細を図面を参照し
て説明する。まず焼結体またはボンド体コアの場合を述
べる。図１は、一対の磁性体コア分割体１１の突き合わ
せ部２２を示したもので、図１の（Ａ）は断面図、同図
（Ｂ）は平面図である。

【００１３】本発明磁性体コアは、従来のものと異な
り、磁性体コア分割体１１の突き合わせ部２２が突き合
わせ面１２と非突き合わせ面１３とからなる複数の面で
形成され、非突き合わせ面１３が接触面とされている。
図１の場合は、磁性体コア分割体１１の端部を厚さ方向
に段状にして、二面の突き合わせ面１２ａ，１２ｂをず
らして形成するとともに、両突き合わせ面１２ａ，１２
ｂの間にはコア平面１１ａに平行な非突き合わせ面１３
を設けている。

【００１４】一対の磁性体コア分割体１１を組み立てる
際は、一方の磁性体コア分割体１１の突き合わせ面１２
ａ，１２ｂを、それぞれ他方の磁性体コア分割体１１の
突き合わせ面１２ｂ，１２ａに対向させ、両方の非突き
合わせ面１３は接触させる。各突き合わせ面１２ａと１
２ｂとの間には、空隙１４と１５との両方またはいずれ
か一方が存在してもよい。組み立てた磁性体コアの突き
合わせ部２２にそれらの空隙１４，１５が存在していて
も、接触している非突き合わせ面１３により容易に迂回
磁路が形成され、磁性体コアの表面層から僅かに外部へ
磁束が漏洩するだけである。従って、非突き合わせ面１
３はあるていど長く広い面とし、接触面積を大きくとる
ことで磁束漏洩防止の効果が増大される。

【００１５】図１の突き合わせ部２２の断面形状は、図
２のように種々に変形しても良い。図２の（Ａ）は非突
き合わせ面１３を斜面としたもので、図１のものより組
立が容易になる。図２の（Ｂ）は非突き合わせ面１３を
斜面とすると共に、各突き合わせ面１２ａ，１２ｂの高
さをより高くして対向面積を増大させたもので、突き合
わせ部２２からの磁束漏洩は上述の図１及び図２の
（Ａ）のものより少なくなる。さらに、接触面である非
突き合わせ面１３を図２の（Ｃ）のように二面以上にし
ても良い。

【００１６】いずれにしても、本発明の場合は、磁性体
コア分割体に対する従来のような高精度の端面加工は必
要がない。薄板による積層方式の磁性体コアに本発明を
適用した場合を、図３に示す。図３の（Ａ）は、薄板か
らなる磁性体コア分割体１１の突き合わせ部２２は、端
面が突き合わせ面１２、薄板表面が非突き合わせ面１３
とされ、非突き合わせ面１３が接触面とされている。こ
の磁性体コア分割体１１を一対づつ突き合わせ面１２で
突き合わせたうえで、その突き合わせ部２２を交互にず
らして厚さ方向に多層に重ね、各非突き合わせ面１３を
接触させて積層している。

【００１７】このように各層毎に突き合わせ部２２を交
互にずらして積層せずに、図３の（Ｂ）のように複数層
毎に積層しても良い。図３の（Ｃ）は平面図である。原
理的には薄板積層により、磁束漏洩防止の効果は増大す
る。また、図では突き合わせ部２２は厚み方向にそろえ
た位置になっているが、各層の位置は必ずしも図のよう
に揃えずばらばらであっても良い。本発明はリング状コ
アに対しても適応できる。図４の（Ａ）は焼結体、ボン
ド体の２分割タイプ、同図（Ｂ）は薄板積層タイプであ
る。同図の（Ｂ）では簡単のために２層としているが、
何層でも良く、突き合わせ部は同一位置でなくても良
い。

【００１８】本発明に使用する磁石に特に制限はない
が、例えばフエライト磁石や希土類磁石がある。希土類
磁石としてはＳｍ，Ｃｏを主成分とした磁石、あるいは
Ｎｄ、Ｆｅ、Ｂを主成分とした磁石、あるいはＳｍ，Ｆ
ｅ，Ｎを主成分とした磁石がある。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示す。 実施例 １ 図５の（Ａ）のような形状のフエライトコアを組み合わ
せ、Ｄ面より２．５ｍｍ 離れた場所での磁界の強さを
測定した。一方、比較例として図５の（Ｂ）に示すよう
にフエライトコアを組み合わせ、Ｄ面より２．５ｍｍ離
れた場所での磁界の強さを測定し、実施例の磁界の強度
と比較した。結果は比較例の磁界強度を１．０とすると
実施例の磁界強度は１．５であった。

【００２０】実施例 ２ ＳｍＣｏを主成分として形成した図５の（Ａ）の磁性体
コアを組み合わせ、Ｄ面より２．５ｍｍ離れた場所での
磁界の強さを測定し、比較例１の磁界の強度と比較する
と比較例の１．７倍の磁界強度を示した。

【００２１】実施例 ３ Ｎｄ、Ｆｅ、Ｂを主成分とする図５の（Ａ）の磁性体コ
アを組み合わせ、Ｄ面より２．５ｍｍ離れた場所での磁
界の強さを測定し、比較例１の磁界の強度と比較すると
比較例の１．５倍の磁界強度を示した。

【００２２】実施例 ４ Ｓｍ、Ｆｅ、Ｎを主成分とする図５の（Ａ）のような形
状のボンド磁性体コアを組み合わせ、Ｄ面より２．５ｍ
ｍ離れた場所での磁界の強さを測定し、比較例の磁界の
強度と比較すると比較例の１．６倍の磁界強度を示し
た。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、磁性体コア分割体同士の突き
合わせ部を複数の面で形成するとともに、該複数の面の
うちの非突き合わせ面を接触面としたため、突き合わせ
部に若干のギャップがあっても漏洩磁束を少なくするこ
とができ、漏洩磁束の小さい磁性体コアを分割式で工業
的に極めて容易に生産することができる。

【００２４】また、非突き合わせ部に接触面を持ちこの
接触面を接着することにより、磁束漏洩が少ないばかり
でなく、コア同士の接合が容易になり、かつ強固になる
という効果を奏する。さらに、突き合わせ部のギャップ
が多少あっても問題が少ないので、接着強度を重視する
場合には、突き合わせ部で接着でき、且つ漏洩磁束が少
ないという効果も得られる。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による焼結体またはボンド体による磁性
体コアの突き合わせ部を示たもので、（Ａ）は断面図、
（Ｂ）は平面図である。

【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ焼結体また
はボンド体による図１の変形の例を示す断面図である。

【図３】本発明の薄板積層方式の場合であり、（Ａ）は
一層毎に突き合わせて積層したものの断面図、（Ｂ）は
他の積層方式の断面図、（Ｃ）は平面図である。

【図４】リングコアの分割方式の場合で、（Ａ）は焼結
体またはボンド体の斜視図、（Ｂ）は積層体の斜視図で
ある。

【図５】（Ａ）は実施例の磁性体コアの側面図、（Ｂ）
は比較例の磁性体コアの側面図である。

【図６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ、従来の分
割式の磁性体コアの平面図である。

【図７】（Ａ）は従来のＥ型積層磁性体コアの積層前の
平面図、（Ｂ）はＥ型積層磁性体コアの積層後の平面
図、（Ｃ）は積層後の側面図である。

【図８】（Ａ）は従来の山型積層磁性体コアの平面図、
（Ｂ）はその側面図である。

【符号の説明】

１１ 磁性体コア分割体 １２ 突き合わせ面 １３ 非突き合わせ面 ２２ 突き合わせ部

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１０月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】図７の積層タイプの磁性体コアでは、図７
の（Ａ）のようにＥ型薄板からなる２枚の磁性体コア分
割体１，１を互いに反対向きに向かい合わせ、上下に厚
さ分ずらして同図の（Ｂ）のように一部を残して重なる
ようにスライドさせ、同図の（Ｃ）（（Ｂ）の平面図）
のように厚さ方向に複数段に積層し、図外の接着剤層を
介して接触させることにより磁路を形成している。図８
の磁性体コアでは、同図の（Ａ）のように、一対の山型
の磁性体コア分割体２，２を互いに同一のレベルで向か
い合わせて、端面同士で突き合わせることにより磁路を
形成している。（（Ｂ）は（Ａ）の平面図で３は突き合
わせ部）

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】本発明磁性体コアは、従来のものと異な
り、磁性体コア分割体１１の突き合わせ部が突き合わせ
面１２と非突き合わせ面１３とからなる複数の面で形成
され、非突き合わせ面１３が接触面とされている。図１
の場合は、磁性体コア分割体１１の端部を厚さ方向に段
状にして、二面の突き合わせ面１２ａ，１２ｂをずらし
て形成するとともに、両突き合わせ面１２ａ，１２ｂの
間にはコア平面１１ａに平行な非突き合わせ面１３を設
けている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】図１の突き合わせ部の断面形状は、図２の
ように種々に変形しても良い。図２の（Ａ）は非突き合
わせ面１３を斜面としたもので、図１のものより組立が
容易になる。図２の（Ｂ）は非突き合わせ面１３を斜面
とすると共に、各突き合わせ面１２ａ，１２ｂの高さを
より高くして対向面積を増大させたもので、突き合わせ
部２２からの磁束漏洩は上述の図１及び図２の（Ａ）の
ものより少なくなる。さらに、接触面である非突き合わ
せ面１３を図２の（Ｃ）のように二面以上にしても良
い。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】実施例 ２ Ｓｍ、Ｃｏを主成分として形成した図５の（Ａ）の磁性
体コアを組み合わせ、Ｄ面より２．５ｍｍ離れた場所で
の磁界の強さを測定し、実施例１の比較例と同様な形状
のＳｍ、Ｃｏを主成分とする磁石の磁界の強度と比較す
ると比較例の１．７倍の磁界強度を示した。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】実施例 ３ Ｎｄ、Ｆｅ、Ｂを主成分とする図５の（Ａ）の磁性体コ
アを組み合わせ、Ｄ面より２．５ｍｍ離れた場所での磁
界の強さを測定し、実施例１の比較例と同様な形状のＮ
ｄ、Ｆｅ、Ｂを主成分とする磁石の磁界の強度と比較す
ると比較例の１．５倍の磁界強度を示した。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】実施例 ４ Ｓｍ、Ｆｅ、Ｎを主成分とする図５の（Ａ）のような形
状のボンド磁性体コアを組み合わせ、Ｄ面より２．５ｍ
ｍ離れた場所での磁界の強さを測定し、実施例１の比較
例と同様な形状のＳｍ、Ｆｅ、Ｎを主成分とする磁石の
磁界の強度と比較すると比較例の１．６倍の磁界強度を
示した。

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体コア分割体を組み立てて磁路を形
   成する磁性体コアにおいて、前記磁性体コア分割体同士
   の突き合わせ部を複数の面で形成するとともに、該複数
   の面のうちの非突き合わせ面を接触面としたことを特徴
   とする磁性体コア。