JP2011138939A - リアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ギャップが無く、より小型化が可能であって、加えて、電流制御性がより良くなるリアクトルを提供する。
【解決手段】本発明のリアクトルＤは、第１コア部１と、第１コア部１の外側に配されるコイル２と、コイル２の外側に配される第２コア部３と、コイル２の各両端部を覆うように、第１および第２コア部１、３を相互に連結する連結コア部４、４とを備え、第１コア部１は、最大透磁率が３〜１０の材料で構成され、第２コア部３は、最大透磁率が１００〜３００の材料で構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、電気回路や電子回路等に好適に用いられるリアクトルに関する。

リアクトルは、巻き線を利用した受動素子であり、例えば、力率改善回路における高調波電流の防止、電流型インバータやチョッパ制御における電流脈動の平滑化およびコンバータにおける直流電圧の昇圧等の様々な電気回路や電子回路等に用いられている。そして、近年では、様々な製品分野で小型化が要求されているため、リアクトルもその小型化が要望されている。

このようなリアクトルは、例えば、特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示のリアクトルは、コイルを巻回したボビンの中空孔に組み込まれ、コイルの取付け巻回軸となっている棒状の一対の軟磁性合金圧粉コアと、前記一対の軟磁性合金圧粉コアにおける各両端に組み合わされ、前記一対の軟磁性合金圧粉コアとで四辺形の複合コアを形成する板状の一対のソフトフェライトコアとを備えて構成されている。このような構成によって特許文献１に開示のリアクトルでは、小型化および低損失化が図られている。そして、特許文献１に開示のリアクトルでは、０Ａ時に約２ｍＨのインダクタンスとなるように、軟磁性合金圧粉コアとソフトフェライトコアとの対向部分にギャップが設けられている。

このようなギャップをコア部に設けると、一般に、騒音や漏れ磁束の問題が生じてしまう。また、コア部のギャップは、その寸法精度がリアクトルのインダクタンス特性に影響するため、精度よく前記ギャップを形成する必要がある。このため、リアクトルの加工コストが高くなると言う不都合も生じてしまう。前記騒音対策としてギャップ部分にセラミック素材を用いることが挙げられるが、このような騒音対策では、リアクトルの加工コストが高くなってしまう。

そこで、例えば、特許文献２には、騒音対策や漏れ磁束対策を目的としたリアクトルが開示されている。この特許文献２に開示のリアクトルは、コア部と、前記コア部の外側に配されるコイルとを備え、前記コイルの励磁により前記コア部を通る閉磁路が形成されるリアクトルであって、前記コア部は、比透磁率が５〜５０の材料で実質的に構成される。このような構成によって特許文献２に開示のリアクトルでは、コア部にギャップが無く、ギャップを有することによって生じる騒音や漏れ磁束の問題が解消されている。

特開２００７−１２８９５１号公報 特開２００８−１１２９３５号公報

しかしながら、特許文献２に開示のリアクトルでは、コア部の比透磁率が低いため、コア部自体から比較的大きな漏れ磁束が生じてしまう。そして、この漏れ磁束によってリアクトルの周辺機器に発熱を生じさせてしまう虞もある。その一方で、リアクトルの周辺機器の配置によってリアクトルのインダクタンス特性が影響され易いという不都合もある。このような不都合を軽減させるためには、リアクトルにおけるコア部の体積を大きくする必要があり、リアクトルの小型化の目的に対し有効とは言えない。

また、リアクトルを電気回路や電子回路等に利用する場合、リアクトルに流す電流の変化率が一定である場合に電流の制御性が良くなるため、いわゆるＢ−Ｈカーブの直線性が望まれる。

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、騒音や漏れ磁束の原因となるギャップが無く、より小型化可能であって、加えて、電流制御性のより良いリアクトルを提供することである。

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかるリアクトルは、第１コア部と、前記第１コア部の外側に配されるコイルと、前記コイルの外側に配される第２コア部と、前記コイルの各両端部を覆うように、前記第１および第２コア部を相互に連結する連結コア部とを備え、前記第１コア部は、最大透磁率が３〜１０の材料で構成され、前記第２コア部は、最大透磁率が１００〜３００の材料で構成されていることを特徴とする。

このような構成のリアクトルは、第１コア部を備えるコイルが第２コア部および連結コア部で囲まれ、騒音や漏れ磁束の原因となるギャップを無くした構造である。このため、本発明にかかるリアクトルは、リアクトルから外部空間に漏れる漏れ磁束を抑制することが可能となる。そして、このようなギャップを無くした構造を採用するとともに、第１コア部が３〜１０の最大透磁率の材料で構成される一方、第２コア部が最大透磁率１００〜３００の材料で構成される。このように第１コア部の透磁率が相対的に低くされる一方、第２コア部の透磁率が相対的に高くされる。このため、本発明にかかるリアクトルは、第１コア部が比較的低い透磁率であることから、飽和磁束の点で有利であり、第２コア部が比較的高い透磁率であることから、さらに、リアクトルから外部空間に漏れる漏れ磁束を抑制することができ、したがって、より小型化が可能である。そして、本発明にかかるリアクトルでは、相対的に高い透磁率の第２コア部における磁束密度の変化に対する透磁率の変化を、相対的に低い透磁率の第１コア部によって補償することで、リアクトルにおける、いわゆるＢ−Ｈカーブ（励磁磁場と磁束密度との関係）の直線性が改善されるので、加えて、電流制御性がより良くなる。したがって、本発明にかかるリアクトルは、騒音や漏れ磁束の原因となるギャップが無く、より小型化が可能であって、加えて、電流制御性がより良くなる。

また、上述のリアクトルにおいて、前記第１コア部は、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合物を成形したものであることを特徴とする。この構成によれば、第１コア部について、所望の磁気特性（低透磁率）が比較的容易に得られるとともに、所望の形状が比較的容易に成形され得る。

また、これら上述のリアクトルにおいて、前記第２コア部および連結コア部は、軟磁性体粉末を成形したものであることを特徴とする。この構成によれば、第２コア部および連結コア部について、所望の磁気特性（高透磁率）が比較的容易に得られるとともに、所望の形状が比較的容易に成形され得る。

また、これら上述のリアクトルにおいて、前記第２コア部および連結コア部は、同一材料であることを特徴とする。この構成によれば、複数の材料種を使用しないので、低コスト化が可能となる。

ここで、これら前記同一材料は、その組成が同一である場合だけでなく、電磁気的に同一であればその組成が異なっていてもよい。

本発明にかかるリアクトルは、騒音や漏れ磁束の原因となるギャップが無く、より小型化が可能であって、加えて、電流制御性がより良くなる。

実施形態におけるリアクトルの構成を示す図である。 実施形態のリアクトルに使用される、磁性体の密度が比較的低い材料における磁気特性を示す図である。 実施形態のリアクトルに使用される、磁性体の密度が比較的高い材料における磁気特性を示す図である。 一実施例におけるリアクトルの構成を示す断面図である。 一実施例のリアクトルにおけるバイアス電流−インダクタンス特性を示す図である。 一比較例におけるリアクトルの構成を示す断面図である。 磁性体の密度が比較的高い他の材料における磁気特性を示す図である。 鉄粉を含む磁性体における密度と磁束密度−比透磁率特性との関係を示す図である。

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。

図１は、実施形態におけるリアクトルの構成を示す図である。図１（Ａ）は、中心軸を含む径方向で切断した断面図を示し、図１（Ｂ）は、連結コア部を取り除いた場合における上面図を示す。図２は、実施形態のリアクトルに使用される、磁性体の密度が比較的低い材料における磁気特性を示す図である。図３は、実施形態のリアクトルに使用される、磁性体の密度が比較的高い材料における磁気特性を示す図である。図２および図３の横軸は、磁束密度であり、その縦軸は、比透磁率である。

図１において、実施形態のリアクトルＤは、第１コア部１と、第１コア部１の外側に配されるコイル２と、コイル２の外側に配される第２コア部３と、コイル２の各両端部を覆うように、第１および第２コア部１、３を相互に連結する連結コア部４、４とを備えている。すなわち、リアクトルＤは、第１コア部１を備えるコイル２が第２コア部３および連結コア部４、４で囲まれており、いわゆるポット型のリアクトルである。

第１コア部１は、後述する所定の磁気特性を有する中実円柱形状であり、そして、第２コア部３は、後述する所定の磁気特性を有し、第１コア部１と同じ高さの円筒形状である。第２コア部３は、第１コア部１をコア（磁芯）として備えるコイル２を内包し得る内径である。したがって、第２コア部３の内径は、第１コア部１の外径よりもコイル２の厚みだけ少なくとも大きい。

連結コア部４、４は、後述する所定の磁気特性を有する円板であり、その外形は、第２コア部３の内径よりも大きい。連結コア部４、４の一方（上部連結コア部４）は、略隙間が生じないように、第１コア部１の一方端部および第２コア部３の一方端部にそれぞれ連結され、そして、連結コア部４、４の他方（下部連結コア部４）は、略隙間が生じないように、第１コア部１の他方端部および第２コア部３の他方端部にそれぞれ連結されている。なお、連結コア部４、４は、それぞれ個別に成形されてもよく、また、連結コア部４、４のうちのいずれか一方は、第２コア部３と一体に成形されてもよい。

コイル２は、導体線または導体シート等を所定回数だけ第１コア部１の外周に巻回した部材であり、第１コア部１の外周面、連結コア部４、４の各内面および第２コア部３の内周面によって形成された空間に配置されている。

前記空間は、コイル２によって略隙間無く満たされていてもよく、また、コイル２を配置された状態で隙間があってもよい。コイル２で生じた熱を外部へ向けて伝導して外部へ放熱する観点から、前記空間は、比較的熱伝導性のよい樹脂（比較的高伝導率の樹脂）で充填されることが好ましい。

ここで、注目すべきは、第１コア部１の透磁率は、第２コア部３および連結コア部４、４の各透磁率よりも低くなるように、設けられていることである。

より具体的には、第１コア部１は、後述するように、最大透磁率が約３〜１０の材料で構成されている。このような材料は、例えば、軟磁性粉末として純鉄粉を用いる場合では、成形体密度を約２．５ｇ／ｃｃ〜約４ｇ／ｃｃとなるように軟磁性粉末と非磁性粉末との割合を調整することによって得ることができる。また、最適値は、リアクトルＤの構造に依存するが、飽和磁束および電流制御性をより改善する観点から、最大透磁率が約８以下の材料で構成されることが好ましく、さらに、最大透磁率が約６以下の材料で構成されることがより好ましい。また、第２コア部３および連結コア部４、４は、後述するように、最大透磁率が約１００〜３００の材料で構成されている。このような材料は、例えば、軟磁性粉末として純鉄粉を用いる場合では、成形体密度を約６ｇ／ｃｃ〜約７．５ｇ／ｃｃとなるように軟磁性粉末と非磁性粉末との割合を調整することによって得ることができる。また、最適値は、リアクトルＤの構造に依存するが、磁束の漏れや電流制御性をより改善する観点から、最大透磁率が約１５０以上の材料で構成されることが好ましく、さらに、最大透磁率が約２００以上の材料で構成されることがより好ましい。

例えば、第１コア部１は、所望の磁気特性（低透磁率）の実現容易性および所望の形状の成形容易性の観点から、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合物を成形したものであることが好ましい。軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合率比を比較的容易に調整することができ、前記混合比率を適宜に調整することによって、第１コア部１の磁気特性を所望の磁気特性（低透磁率）に容易に実現することが可能となる。また、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合物であるので、様々な形状に成形することができ、第１コア部１の形状を所望の形状に容易に成形することが可能となる。

この軟磁性粉末は、第２コア部３および連結コア部４、４の軟磁性粉末も同様に、強磁性の金属粉末であり、より具体的には、例えば、純鉄粉、鉄基合金粉末（Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、センダスト、パーマロイ等）およびアモルファス粉末、さらには、表面にリン酸系化成皮膜などの電気絶縁皮膜が形成された鉄粉等が挙げられる。これら軟磁性粉末は、例えば、アトマイズ法等によって微粒子化する方法や、酸化鉄等を微粉砕した後にこれを還元する方法等によって製造することができる。また、一般に、透磁率が同一である場合に飽和磁束密度が大きいので、軟磁性粉末は、例えば上記純鉄粉、鉄基合金粉末およびアモルファス粉末等の金属系材料であることが特に好ましい。

このような第１コア部１は、例えば、公知の常套手段を用いることによって、軟磁性体粉末としての鉄粉と、非磁性体粉末としての樹脂とを混合して成形した密度２．７ｇ／ｃｃの部材（低透磁率部材）であり、この部材は、例えば、図２に示す磁束密度−比透磁率特性を有している。なお、磁束密度−比透磁率特性は、磁束密度の変化に対する比透磁率の変化である。この第１コア部１に用いられた低透磁率部材における磁束密度−比透磁率特性は、約２．８の初期比透磁率から、磁束密度が微小増加すると、磁束密度が約０．０２Ｔで比透磁率が約３．５（最大比透磁率）まで急激に増加し、その後、磁束密度の増加に従って緩やかに比透磁率が減少して行くプロファイルである。図２に示す例では、比透磁率が、初期比透磁率から磁束密度の増加に従って再び初期比透磁率となる磁束密度は、約０．５２Ｔである。

一方、例えば、第２コア部３および連結コア部４、４は、所望の磁気特性（高透磁率）の実現容易性および所望の形状の成形容易性の観点から、軟磁性体粉末を成形したものであることが好ましく、また、低コスト化の観点から、同一材料であることが好ましい。

このような第２コア部３および連結コア部４、４は、例えば、公知の常套手段を用いることによって、鉄粉を圧粉成形した密度７．０ｇ／ｃｃの部材（高透磁率部材）であり、この部材は、例えば、図３に示す磁束密度−比透磁率特性を有している。この第２コア部３および連結コア部４、４に用いられた高透磁率部材における磁束密度−比透磁率特性は、約１２０の初期比透磁率から、磁束密度が増加すると、磁束密度が約０．３５Ｔで比透磁率が約２００（最大比透磁率）まで徐々に増加し、その後、磁束密度の増加に従って徐々に比透磁率が減少して行くプロファイルである。図３に示す例では、比透磁率が、初期比透磁率から磁束密度の増加に従って再び初期比透磁率となる磁束密度は、約１Ｔである。

また、図２と図３とを比較すると分かるように、低透磁率部材の方が高透磁率部材よりも磁束密度の変化に従って比透磁率が早く（より小さい磁束密度で）最大値となっている。

このような構成のリアクトルＤは、第１コア部１を備えるコイル２が第２コア部３および連結コア部４、４で囲まれた、いわゆるポット型であり、騒音や漏れ磁束の原因となるギャップを無くした構造である。このため、本実施形態のリアクトルＤは、リアクトルＤから外部空間に漏れる漏れ磁束を抑制することが可能となる。そして、このようなギャップを無くした構造を採用するとともに、第１コア部１が３〜１０の最大透磁率の材料で構成される一方、第２コア部３が最大透磁率１００〜３００の材料で構成される。このように第１コア部１の透磁率が相対的に低くされる一方、第２コア部の透磁率３が相対的に高くされる。このため、本実施形態にかかるリアクトルＤは、第１コア部１が比較的低い透磁率であることから、飽和磁束の点で有利であり、電流−インダクタンス特性が向上し（バイアス電流の大きさによらずに安定したインダクタンスを得ることが可能で）、第２コア部３が比較的高い透磁率であることから、さらに、リアクトルＤから外部空間に漏れる漏れ磁束を抑制することができ、したがって、より小型化が可能である。そして、上記のように、相対的に高い透磁率の第２コア部３における磁束密度−比透磁率特性（本実施形態では連結コア部４、４も）は、比透磁率が磁束密度の増加に従って、例えば、図３に示すプロファイルとなるが、これを相対的に低い透磁率の第１コア部１における磁束密度−比透磁率特性によって補償することで、リアクトルＤにおける、いわゆるＢ−Ｈカーブ（励磁磁場と磁束密度との関係）の直線性がより良くなる。すなわち、図２および図３に示す例では、上述したように、第２コア部３に用いられる高比透磁率部材（本実施形態では連結コア部４、４も）は、比透磁率が初期比透磁率以上の範囲では、磁束密度の増加に従って初期比透磁率から徐々に増加して比透磁率が最大値を取った後に徐々に減少する一方、第１コア部１に用いられる低比透磁率部材は、比透磁率が初期比透磁率以上の範囲では、磁束密度の増加に従って初期比透磁率から比較的急激に増加して比透磁率が最大値を取った後に緩やかに減少するので、これら比透磁率の最大値を取り得る磁束密度が互いに異なるとともに、磁束密度の変化に対する比透磁率の変化の割合が互いに異なることから、これらを合わせることによって、リアクトルＤにおけるＢ−Ｈカーブの直線性がより良くなる。このため、Ｂ−Ｈカーブの直線性が良くなるほど、リアクトルＤに流す電流の変化率がより一定となるため、例えば昇圧回路等における電流の制御性がより良くなる。この結果、回路がより安定的に動作し得る。

以上、説明したように、本実施形態のリアクトルＤは、騒音や漏れ磁束の原因となるギャップが無く、より小型化が可能であって、加えて、電流制御性がより良くなる。

次に、本発明の一実施例およびその比較例について説明する。
（実施例および比較例）
図４は、一実施例におけるリアクトルの構成を示す断面図である。この図４は、中心軸を含む径方向で切断した断面図を示している。図５は、一実施例のリアクトルにおけるバイアス電流−インダクタンス特性を示す図である。図５の横軸は、バイアス電流（Ａ）であり、その縦軸は、インダクタンス（μＨ）である。図６は、一比較例におけるリアクトルの構成を示す断面図である。

一実施例におけるリアクトルＤ１は、リアクトル電流が０〜１００Ａの範囲でインダクタンスが１９５μＨ±１５μＨであって、周囲への漏れ磁束が、リアクトルＤ１の第２コア部３の壁面から距離１０ｍｍの地点で１００Ｇ（ガウス）以内に収まる仕様となるように設計された。なお、漏れ磁場は、周囲の機器へ影響を与える磁場の一指標となり得る。そして、第１コア部１の低透磁率部材は、前記仕様の点でその比透磁率が初期比透磁率以上となる範囲で使用され、第２コア部３および連結コア部４、４の高透磁率部材は、前記仕様の点でその比透磁率が初期比透磁率以上となる範囲で使用される。

このような仕様に応じて図１に示す構造のリアクトルＤを設計すると、この一実施例のリアクトルＤ１は、図４に示す寸法となり、その結果、図５に示す磁気特性が得られる。すなわち、この一実施例のリアクトルＤ１において、図４に示すように、第１コア部１は、半径（外径）３５ｍｍで高さ２５ｍｍの中実円柱形状であり、図２に示す磁気特性を持つ密度２．７ｇ／ｃｃの低透磁率部材で形成される。第２コア部３は、内径４６ｍｍおよび外径５８ｍｍで高さ２５ｍｍの円筒形状であり、図３に示す磁気特性を持つ密度７．０ｇ／ｃｃの高透磁率部材で形成される。連結コア部４、４は、半径（外径）５８ｍｍで厚さ２０ｍｍの円板であり、図３に示す磁気特性を持つ密度７．０ｇ／ｃｃの高透磁率部材で形成される。そして、コイル２は、その巻き数が１９ターンであり、第１コア部１の外周に径方向に１１ｍｍ（＝４６ｍｍ−３５ｍｍ）の長さで形成される空間に収容される。

このような設計値によって構成された一実施例のリアクトルＤ１は、その磁気特性が図５に示すプロファイルとなり、バイアス電流が約０〜１００Ａの範囲において、そのインダクタンスが、バイアス電流約１００Ａで約１８０μＨ（最小値）であってバイアス電流約１８Ａで約２１０μＨ（最大値）であり、１９５μＨ±１５μＨの仕様を満たしている。そして、この一実施例のリアクトルＤ１では、漏れ磁場がリアクトルＤ１の第２コア部３の壁面から距離１０ｍｍの地点で最大１８Ｇであった。また、この一実施例のリアクトルＤにおける体積は、約６８７ｃｃ（＝５８ｍｍ×５８ｍｍ×３．１４×６５ｍｍ）となる。

一方、一比較例のリアクトルＤｃは、図６に示すように、内側コア部１１と、内側コア部１１の外側に配されたコイル１２と、コイル１２の外側に配された外側コア部１３と、前記コイル１２の各両端部を覆うように、内側コア部１１および外側コア部１３を相互に連結する連結コア部１４、１４とを備えたギャップレスのリアクトルであり、内側コア部１１、外側コア部１３および連結コア部１４、１４がすべて低透磁率の材料で形成されている。

このような図６に示す構成のリアクトルＤｃにおいて、一実施例のリアクトルＤ１と同様に、リアクトル電流が０〜１００Ａの範囲でインダクタンスが１９５μＨ±１５μＨであって、周囲への漏れ磁束が、リアクトルＤｃの外側コア部１３の壁面から距離１０ｍｍの地点で１００Ｇ（ガウス）以内に収まる仕様となるように設計すると、各設計値は、次のようになる。すなわち、内側コア部１１は、半径（外径）３５ｍｍで高さ３０ｍｍの中実円柱形状であり、外側コア部１３は、内径４７ｍｍおよび外径７１ｍｍで高さ３０ｍｍの円筒形状であり、そして、連結コア部１４、１４は、半径（外径）７１ｍｍで厚さ４５ｍｍの円板である。そして、これら内側コア部１１、外側コア部１３および連結コア部１４、１４は、それぞれ、図３に示す磁気特性を持つ密度２．７ｇ／ｃｃの高透磁率部材で形成される。そして、コイル１２は、その巻き数が２２ターンであり、内側コア部１１の外周に径方向に１２ｍｍ（＝４７ｍｍ−３５ｍｍ）の長さで形成される空間に収容される。

この一比較例のリアクトルＤｃにおける体積は、約１９００ｃｃ（＝７１ｍｍ×７１ｍｍ×３．１４×１２０ｍｍ）となる。そして、この他の一比較例のリアクトルＤｃ２では、漏れ磁場がリアクトルＤｃ２の外側コア部１３の壁面から距離１０ｍｍの地点で最大９８Ｇであった。

したがって、前記一実施例のリアクトルＤ１は、前記一比較例のリアクトルＤｃ１と対比すると、その体積が約６４％（＝（１９００−６８７）／１９００×１００）削減されている。

なお、リアクトルにおける各寸法は、ＦＥＭ解析によって求められた。ＦＥＭ解析は、公知の解析手法であり、インダクタンス特性を与えた場合に、最適化計算によって、その場合におけるリアクトルの体積を求める手法である。

なお、上述の一実施例のリアクトルＤ１は、図３に示す磁気特性を持つ高透磁率部材を用いたが、高透磁率部材として図７に示す磁気特性を持つ部材を用いてもよい。

図７は、磁性体の密度が比較的高い他の材料における磁気特性を示す図である。図７の横軸は、磁束密度（Ｔ）を示し、その縦軸は、比透磁率を示す。

この高透磁率部材は、例えば、公知の常套手段を用いることによって、鉄粉を圧粉成形した密度７．５ｇ／ｃｃの部材であり、第２コア部３および連結コア部４、４に用いられる。この高透磁率部材における磁束密度−比透磁率特性は、図７に示すように、約１２０の初期比透磁率から、磁束密度が増加すると、磁束密度が約０．３５Ｔで比透磁率が約２３０まで徐々に増加し、その後、磁束密度の増加に従って徐々に比透磁率が減少して行くプロファイルである。図７に示す例では、比透磁率が、初期比透磁率から磁束密度の増加に従って再び初期比透磁率となる磁束密度は、約１．２５Ｔである。

図８は、鉄粉を含む磁性体における密度と磁束密度−比透磁率特性との関係を示す図である。図８（Ａ）は、全体を示し、図８（Ｂ）は、その一部を示す。図８の横軸は、Ｔ単位で表す磁束密度であり、その縦軸は、比透磁率である。

また、上述の実施形態において、最終的にリアクトルＤに要求される特性にもよるが、一般的に要求される電流−インダクタンス特性の観点から、第１コア部１の各初期比透磁率は、２〜２０であり、第２コア部３および連結コア部４、４の各初期比透磁率は、それぞれ５０〜２５０であることが好ましい。このように構成することによって、リアクトルに一般的に要求される電流−インダクタンス特性、すなわち、電流の変化に対してインダクタンスが略一定（微小な所定の範囲内である場合を含む）となる電流−インダクタンス特性を実現することが可能となる。

例えば、鉄粉を含む磁性体における密度と磁束密度−比透磁率特性との関係は、例えば、図８に示す関係となる。ここで、◆は、密度７．５ｇ／ｃｃの場合を示し、△は、密度７ｇ／ｃｃの場合を示し、×は、密度６．５ｇ／ｃｃの場合を示し、□は、密度５．９９ｇ／ｃｃ（約６ｇ／ｃｃ）の場合を示し、○は、密度４．９８ｇ／ｃｃ（約５ｇ／ｃｃ）の場合を示し、＋は、密度３．６３ｇ／ｃｃ（約３．６ｇ／ｃｃ）の場合を示し、そして、▲は、密度２．７３ｇ／ｃｃ（約２．７ｇ／ｃｃ）の場合を示す。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）から分かるように、最大比透磁率が約３〜１０である材料（密度約２．７〜約３．６ｇ／ｃｃ；＋（最大比透磁率約３．５、初期比透磁率約２．８）、▲（最大比透磁率約７、初期比透磁率約４））は、磁束密度−比透磁率特性が略同様のプロファイルを示す。すなわち、磁束密度−比透磁率特性は、所定の初期比透磁率から、磁束密度が微小増加すると、最大比透磁率まで急激に増加し、その後、磁束密度の増加に従って緩やかに比透磁率が減少して行くプロファイルである。そして、図８（Ａ）から分かるように、最大比透磁率が約１００〜３００である材料（密度約６〜約７．５ｇ／ｃｃ；□（最大比透磁率約９５、初期比透磁率約７０）、×（最大比透磁率約１４０、初期比透磁率約９０）、△（最大比透磁率２００、初期比透磁率約１２０）、◆（最大比透磁率３２５、初期比透磁率約１６０））は、磁束密度−比透磁率特性が略同様のプロファイルを示す。すなわち、磁束密度−比透磁率特性は、所定の初期比透磁率から、磁束密度が増加すると、磁束密度が最大比透磁率まで徐々に増加し、その後、磁束密度の増加に従って徐々に比透磁率が減少して行くプロファイルである。

上述したように、電流制御性の改善の観点から、図２に示すプロファイルの部材と図３に示すプロファイルの部材とが組み合わされて、リアクトル全体におけるＢ−Ｈカーブの直線性が改善される。したがって、この図８から分かるように、初期比透磁率が約２〜２０である部材、あるいは、最大比透磁率が約３〜１０である部材（約３．６ｇ／ｃｃ以下の部材）は、Ｂ−Ｈカーブが図２に示すＢ−Ｈカーブと同様の略平坦なプロファイルであることから、このような部材は、低透磁率部材として利用することができる。そして、この図８から分かるように、初期比透磁率が約５０〜２５０である部材、あるいは、最大比透磁率が約１００〜３００である部材（密度約６ｇ／ｃｃ以上の部材）は、Ｂ−Ｈカーブが図３に示すＢ−Ｈカーブと同様の明らかに極大値を持つ上に凸なプロファイルであることから、このような部材は、高透磁率部材として利用することができる。

なお、密度約５ｇ／ｃｃの材料（○、最大比透磁率約１６、初期比透磁率約１４）は、磁束密度−比透磁率特性が前記両者の中間的なプロファイルとなっており、リアクトルＤ（Ｄ１）にこの材料とともに用いられる材料との関係で相対的に機能が決定され、低透磁率部材または高透磁率部材として用いることが可能である。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

Ｄ、Ｄ１、Ｄｃ リアクトル
１ 第１コア部
２ コイル
３ 第２コア部
４ 連結コア部

Claims (4)

1. 第１コア部と、
   前記第１コア部の外側に配されるコイルと、
   前記コイルの外側に配される第２コア部と、
   前記コイルの各両端部を覆うように、前記第１および第２コア部を相互に連結する連結コア部とを備え、
   前記第１コア部は、最大透磁率が３〜１０の材料で構成され、
   前記第２コア部は、最大透磁率が１００〜３００の材料で構成されていること
   を特徴とするリアクトル。
2. 前記第１コア部は、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合物を成形したものであること
   を特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記第２コア部および連結コア部は、軟磁性体粉末を成形したものであること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記第２コア部および連結コア部は、同一材料であること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。

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