JP2020191403A - リアクトル、金型、および、コアの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】４つ以上のコアを使用した構成において、互いに固定された２つのコアの固定力が小さくなることを抑制する。【解決手段】リアクトル１００は、４つ以上のコアＣ１（Ｃ１ａ〜Ｃ１ｄ）を備える。４つ以上のコアＣ１は、第１コアＣ１ａおよび、第２コアＣ１ｂを含む。第１コアには、凹部Ｖ１ａが設けられており、第１コアの凹部に、第２コアが嵌合している。そして、第１コアの凹部に嵌合している第２コアが、当該嵌合のみで第１コアに固定されるように、当該凹部は構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、電気回路において使用されるリアクトル、金型、および、コアの製造方法に関する。

家庭用電気製品、電気鉄道等の普及により電気エネルギーの消費量は年々増加している。このため、自然エネルギーの活用、電気機器のエネルギー効率の改善等が強く求められている。電気機器のエネルギー効率を高めるために、当該電気機器に設けられている電気回路の構成要素として、リアクトルが使用されることがある。

リアクトルは、複数のコアと、巻線とからなる。各コアは、鉄系の磁性材料に対し圧縮成形を行なうことにより、製造される。各コアは、圧粉磁心である。リアクトルの種類として、主に、トロイダルコア、ＥＩ型コア、ポット型コア等が存在する。

特許文献１，２には、ポット型コアとしてのリアクトルの構成が開示されている。以下においては、特許文献１に開示されている構成を、「関連構成Ａ」ともいう。また、以下においては、特許文献２に開示されている構成を、「関連構成Ｂ」ともいう。

特開２００８−０２１９４８号公報 特開２０１３−１６２０６９号公報

リアクトルは、４つ以上のコアを備えるものが多い。また、当該４つ以上のコアに含まれる少なくとも２つのコアは、一般的に、接着剤により、互いに固定される。なお、接着剤を使用した構成では、例えば、高温環境において、固定力が小さくなる可能性がある。そのため、４つ以上のコアを使用した構成において、互いに固定された２つのコアの固定力が小さくなることを抑制することが要求される。

関連構成Ａでは、この要求を満たすことはできない。また、関連構成Ｂでは、３つのコアを使用する構成であるため、この要求を満たすことはできない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、４つ以上のコアを使用した構成において、互いに固定された２つのコアの固定力が小さくなることを抑制することが可能なリアクトル等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るリアクトルは、電気回路の構成要素である。前記リアクトルは、４つ以上のコアを備え、前記４つ以上のコアは、第１コアおよび第２コアを含み、前記第１コアには、凹部が設けられており、前記第１コアの前記凹部に、前記第２コアが嵌合している。

本発明によれば、リアクトルは、４つ以上のコアを備える。前記４つ以上のコアは、第１コアおよび第２コアを含む。前記第１コアには、凹部が設けられている。前記第１コアの前記凹部に、前記第２コアが嵌合している。

第１コアの凹部に、第２コアが嵌合している状態では、例えば、温度変化等により、第１コアおよび第２コアの固定力が小さくなりにくい。これにより、４つ以上のコアを使用した構成において、互いに固定された２つのコアの固定力が小さくなることを抑制することができる。

実施の形態１に係るリアクトルの外観図である。 実施の形態１に係るリアクトルの分解図である。 穴が設けられたコアを含むリアクトルを示す図である。 実施の形態１に係る金型の断面図である。 変形例１の構成を有する金型の断面図である。 変形例２の構成を有する金型の断面図である。 比較例１としてのリアクトルの分解図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。以下の図面では、同一の各構成要素には同一の符号を付してある。同一の符号が付されている各構成要素の名称および機能は同じである。したがって、同一の符号が付されている各構成要素の一部についての詳細な説明を省略する場合がある。

なお、実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、当該各構成要素の相対配置などは、装置の構成、各種条件等により適宜変更されてもよい。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係るリアクトル１００の外観図である。リアクトル１００は、電気機器に設けられている電気回路の構成要素である。当該電気機器は、例えば、自動車等の車両で使用されるインバータである。すなわち、リアクトル１００は、インバータの部品として使用される。なお、リアクトル１００を使用する電気機器は、インバータに限定されない。

図１のリアクトル１００は、詳細は後述するが、複数のコアと、巻線とを使用して組み立てられたものである。以下においては、図１に示されるリアクトル１００の状態を、「組立て状態」ともいう。

図２は、実施の形態１に係るリアクトル１００の分解図である。以下においては、図２に示されるリアクトル１００の状態を、「分解状態」ともいう。

まず、分解状態のリアクトル１００について説明する。図２を参照して、リアクトル１００は、４つのコアＣ１と、巻線Ｃ２とを備える。以下においては、４つのコアＣ１を、それぞれ、コアＣ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ，Ｃ１ｄともいう。

コアＣ１ａおよびコアＣ１ｄは、円盤状コアである。コアＣ１ｄの形状は、コアＣ１ａの形状と同一または同等である。コアＣ１ａおよびコアＣ１ｄの各々の形状は、板状である。具体的には、コアＣ１ａおよびコアＣ１ｄの各々の形状は、円盤状である。

なお、コアＣ１ａおよびコアＣ１ｄの各々の形状は、円盤状に限定されない。コアＣ１ａおよびコアＣ１ｄの各々の形状は、矩形板状であってもよい。矩形板状は、対象部材の主面の形状が矩形を示す形状である。以下においては、コアＣ１ａおよびコアＣ１ｄの各々を、「板状コア」ともいう。

コアＣ１ａは、主面Ｃ１ａｓを有する。コアＣ１ｄは、主面Ｃ１ｄｓを有する。板状コアであるコアＣ１ａおよびコアＣ１ｄの各々には、凹部が設けられている。当該凹部は、コアＣ１ｂ，Ｃ１ｃの形状に合うように、構成されている。

具体的には、コアＣ１ａには、凹部Ｖ１ａ，Ｖ２ａが設けられている。また、凹部Ｖ１ａ，Ｖ２ａは、主面Ｃ１ａｓに設けられている。主面Ｃ１ａｓは、コアＣ１ｂ，Ｃ１ｃが接合される接合面である。

コアＣ１ｄには、凹部Ｖ１ｄ，Ｖ２ｄが設けられている。凹部Ｖ１ｄ，Ｖ２ｄは、主面Ｃ１ｄｓに設けられている。主面Ｃ１ｄｓは、コアＣ１ｂ，Ｃ１ｃが接合される接合面である。すなわち、コアＣ１ａおよびコアＣ１ｄの各々の形状は、単純な円盤状とは異なる。

以下においては、板状コアのうち、凹部が設けられている部分を、「くぼみ部」ともいう。くぼみ部は、例えば、コアＣ１ａのうち、凹部Ｖ１ａが設けられている部分である。また、くぼみ部は、例えば、コアＣ１ｄのうち、凹部Ｖ２ｄが設けられている部分である。

また、以下においては、板状コアのうち、凹部が設けられていない部分を、「平坦部」ともいう。くぼみ部の厚みは、平坦部の厚みより小さい。すなわち、くぼみ部は、平坦部より薄い。板状コアの平坦部は、例えば、コアＣ１ａのうち、凹部Ｖ１ａ，Ｖ２ａが設けられていない部分である。また、板状コアの平坦部は、例えば、コアＣ１ｄのうち、凹部Ｖ１ｄ，Ｖ２ｄが設けられていない部分である。

コアＣ１ｂは、円柱状コアである。コアＣ１ｂの形状は、円柱状である。コアＣ１ｂは、端部Ｅ１ｂ，Ｅ２ｂを有する。

コアＣ１ａの凹部Ｖ１ａに、コアＣ１ｂの端部Ｅ１ｂが嵌合可能なように、当該凹部Ｖ１ａは構成されている。また、コアＣ１ｄの凹部Ｖ１ｄに、コアＣ１ｂの端部Ｅ２ｂが嵌合可能なように、当該凹部Ｖ１ｄは構成されている。

コアＣ１ｃは、円筒状コアである。コアＣ１ｃの形状は、円筒状である。コアＣ１ｃには、穴としてのスリットＳＬ１が設けられている。スリットＳＬ１については後述する。コアＣ１ｃは、端部Ｅ１ｃ，Ｅ２ｃを有する。

コアＣ１ａの凹部Ｖ２ａに、コアＣ１ｃの端部Ｅ１ｃが嵌合可能なように、当該凹部Ｖ２ａは構成されている。また、コアＣ１ｄの凹部Ｖ２ｄに、コアＣ１ｃの端部Ｅ２ｃが嵌合可能なように、当該凹部Ｖ２ｄは構成されている。

コアＣ１ｂまたはコアＣ１ｃが、コアＣ１ａの凹部に嵌合することにより、コアＣ１ｂまたはコアＣ１ｃの位置合わせが容易にできる。例えば、コアＣ１ｂの端部Ｅ１ｂが、コアＣ１ａの凹部Ｖ１ａに嵌合（挿入）することにより、当該コアＣ１ｂの位置合わせが容易にできる。また、例えば、コアＣ１ｃの端部Ｅ１ｃが、コアＣ１ａの凹部Ｖ２ａに嵌合することにより、当該コアＣ１ａの位置合わせが容易にできる。

次に、組立て状態のリアクトル１００について説明する。まず、コアＣ１ｃについて説明する。図１および図２を参照して、組立て状態のリアクトル１００においてコアＣ１ｃが巻線Ｃ２を収容するように、当該コアＣ１ｃは構成されている。以下においては、巻線Ｃ２を収容しているコアＣ１ｃの状態を、「巻線収容状態」ともいう。なお、組立て状態および巻線収容状態では、巻線Ｃ２によりコアＣ１ｂが囲まれている。すなわち、組立て状態および巻線収容状態では、巻線Ｃ２の内側には、コアＣ１ｂが存在する。

また、前述したように、コアＣ１ｃには、穴としてのスリットＳＬ１が設けられている。スリットＳＬ１は、窓部とも呼ばれる。コアＣ１ｃに収容された巻線Ｃ２の一部を、リアクトル１００の外部に露出させることが可能なように、当該スリットＳＬ１は構成されている（図１参照）。

次に、リアクトル１００の製造方法（以下、「製造方法Ｐｒ」ともいう）について説明する。製造方法Ｐｒは、分解状態のリアクトル１００を使用して、行なわれる。以下においては、製造方法Ｐｒの複数の工程に含まれる、主要な工程のみを説明する。

製造方法Ｐｒでは、嵌合工程が行われる。嵌合工程では、コアＣ１ｂの端部Ｅ１ｂが、コアＣ１ａの凹部Ｖ１ａに嵌合（挿入）される。また、コアＣ１ｂの端部Ｅ１ｂの嵌合に伴い、巻線収容状態のコアＣ１ｃの端部Ｅ１ｃが、コアＣ１ａの凹部Ｖ２ａに嵌合される。

また、嵌合工程では、コアＣ１ｂの端部Ｅ２ｂが、コアＣ１ｄの凹部Ｖ１ｄに嵌合（挿入）される。また、コアＣ１ｂの端部Ｅ２ｂの嵌合に伴い、巻線収容状態のコアＣ１ｃの端部Ｅ２ｃが、コアＣ１ｄの凹部Ｖ２ｄに嵌合される。以上により、リアクトル１００の製造が完了する。これにより、組立て状態のリアクトル１００が得られる。

組立て状態のリアクトル１００では、コアの凹部に、別のコアが嵌合している。例えば、コアＣ１ａの凹部Ｖ１ａに、コアＣ１ｂが嵌合している。また、例えば、コアＣ１ａの凹部Ｖ２ａに、コアＣ１ｃが嵌合している。

なお、板状コアの凹部に嵌合している別のコアが、当該嵌合のみで当該板状コアに固定されるように、当該凹部は構成されている。すなわち、接着剤を使用せずに、板状コアの凹部に嵌合している別のコアが当該板状コアに固定されるように、当該凹部は構成されている。

例えば、コアＣ１ａの凹部Ｖ１ａに嵌合しているコアＣ１ｂ（端部Ｅ１ｂ）が、当該嵌合のみで当該コアＣ１ａに固定されるように、当該凹部Ｖ１ａは構成されている。例えば、凹部Ｖ１ａの形状およびサイズは、端部Ｅ１ｂの形状およびサイズと同じまたは同等である。これにより、接着剤を使用せずに、板状コアの凹部に、別のコアを固定することができる。

次に、リアクトル１００の構成の一例を、実施例１において説明する。なお、リアクトル１００の構成は、実施例１の構成以外の構成であってもよい。

（実施例１）
本実施例では、１軸プレス装置を使用して、４つのコアＣ１が成形される。１軸プレス装置は、１軸プレス成形機とも呼ばれる。１軸プレス成形機は、一般的なプレス成形機である。

具体的には、本実施例では、１軸プレス装置により、純鉄粉末に対しプレス成形を行い、４つのコアＣ１（コアＣ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ，Ｃ１ｄ）が成形される。当該純鉄粉末は、プレス成形が行われる際に必要な潤滑材および絶縁被膜を有する。

コアＣ１ａの形状は、「φ１１５×ｔ１０ｍｍ」という寸法情報で特定される形状である。コアＣ１ａのうち、凹部が存在する部分の厚みは、９．５ｍｍである。コアＣ１ａのうち、凹部が存在しない部分の厚みは、１０ｍｍである。なお、本実施例のコアＣ１ｄの形状は、コアＣ１ａと同じ形状である。

コアＣ１ｂの形状は、単純な円柱形状である。コアＣ１ｂの形状は、「φ４５×ｔ５０ｍｍ」という寸法情報で特定される形状である。

コアＣ１ｃの形状は、「φ１１５×ｔ５０ｍｍ」という寸法情報で特定される形状である。また、コアＣ１ｃの肉厚は、１５ｍｍである。コアＣ１ｃのスリットＳＬ１の形状は、長方形である。また、スリットＳＬ１の形状は、「３５×ｔ５０ｍｍ」という寸法情報で特定される形状である。

本実施例では、４つのコアＣ１に対し、２０分間の熱処理が実施される。当該熱処理は、５５０度の熱を与える処理である。また、熱処理後のコアＣ１ｃの内部に巻線Ｃ２が設けられる。巻線Ｃ２は、角線に対し、エッジワイズ巻きを行なったものである。当該角線の断面の形状は、短形である。

また、巻線Ｃ２とコアＣ１ｃが接触しないよう絶縁紙が配置される。また、冷却効率を向上させるため、コアＣ１ｃの内部に対し、樹脂材料でモールドが行なわれる。また、モールドが行われる際に、樹脂内に気泡が生じるため、脱泡のための真空引きが行なわれる。

凹凸を有する板状コア（例えば、コアＣ１ａ）を１軸プレス装置により製造する場合、当該板状コアに密度差が生じる。これは、金属粉に対しプレス加圧が行なわれる時間が一定時間以上である場合、板状コアのくぼみ部が先に高密度になり、それ以上プレス加圧ができなくなるためである。よって、板状コアのくぼみ部が高密度になり、板状コアの平坦部が低密度になる。平坦部の厚みとくぼみ部の厚みとの差が大きいほど、密度差が大きくなる。

リアクトルとして、所望の性能を得るには、１つの板状コアの密度バラつきは１０％以内であることが望ましい。そこで、板状コアの厚みは、当該板状コアの密度バラつきが１０％以下となるように、設定すればよい。そのために、プレス成形後における板状コアの平坦部の厚みは、くぼみ部の厚みの１．１３倍以下であることが望ましい。

ここで、１つのコア内での密度バラつきは５％以下であることがさらに好ましい。そのためには、プレス成形後における板状コアの平坦部の厚みは、当該板状コアのくぼみ部の厚みの１．０６倍以下であればよい。

実施例１では、板状コアの平坦部の厚みは、当該板状コアのくぼみ部の厚みの１．０５倍である。そのため、コア内の密度バラつきを抑制できる。

（比較例１）
ここで、本実施の形態の比較の対象となる比較例１について説明する。以下においては、比較例１としてのリアクトルを、「リアクトルＪ１」ともいう。図７は、比較例１としてのリアクトルＪ１の分解図である。

リアクトルＪ１は、図２のリアクトル１００と比較して、コアＣ１ａの代わりにコアＣ１ａｎを備える点と、コアＣ１ｄの代わりにコアＣ１ｄｎを備える点とが異なる。リアクトルＪ１のそれ以外の構成は、リアクトル１００と同様である。

コアＣ１ａｎ，Ｃ１ｄｎの各々の形状は、単純な円盤状である。具体的には、コアＣ１ａｎは、コアＣ１ａと比較して、主面Ｃ１ａｓに凹部Ｖ１ａ，Ｖ２ａが設けられていない点が異なる。また、コアＣ１ｄｎは、コアＣｄと比較して、主面Ｃ１ｄｓに凹部Ｖ１ｄ，Ｖ２ｄが設けられていない点が異なる。

なお、本比較例では、１軸プレス装置より、純鉄粉末に対しプレス成形が行なわれ、４つのコア（コアＣ１ａｎ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ，Ｃ１ｄｎ）が成形される。

コアＣ１ａｎの形状は、単純な円盤状である。コアＣ１ａｎの形状は、「φ１１５×ｔ１０ｍｍ」という寸法情報で特定される形状である。

コアＣ１ｂの形状は、単純な円柱形状である。コアＣ１ｂの形状は、「φ４５×ｔ４９ｍｍ」という寸法情報で特定される形状である。

コアＣ１ｃの形状は、「φ１１５×ｔ４９ｍｍ」という寸法情報で特定される形状である。また、コアＣ１ｃの肉厚は、１５ｍｍである。また、スリットＳＬ１の形状は、「３５×ｔ４９ｍｍ」という寸法情報で特定される形状である。

４つのコアＣ１に対し、２０分間の熱処理が、実施例１と同様に、実施される。当該熱処理は、５５０度の熱を与える処理である。

また、熱処理後のコアＣ１ｃの内部に巻線Ｃ２が設けられる。また、巻線Ｃ２とコアＣ１ｃが接触しないよう絶縁紙が配置される。また、冷却効率を向上させるため、コアＣ１ｃの内部に対し、樹脂材料でモールドが行なわれる。モールドが行われる際に、樹脂内に気泡が生じるため、脱泡のための真空引きが行なわれる。以上の説明が、比較例１のリアクトルＪ１の説明である。

実施例１のリアクトル１００によれば、コアＣ１ａ，Ｃ１ｄの凹部により、コアの組み立てが行われる際に、コアの位置決めを行なうことができる。比較例１では、コアの組み立てが行われる際に、コアの位置決めを行なうことが困難である。そのため、位置決め作業の時間、および、固定具等でコアを固定する固定作業の時間が必要であった。以下においては、組み立てられたリアクトルＪ１の状態を、「組立て状態」ともいう。

なお、組立て状態のリアクトルＪ１における各コアの形状は、組立て状態のリアクトル１００における各コアの形状と同等である。そのため、実施例１における組立て状態のリアクトル１００の性能は、比較例１における組立て状態のリアクトルＪ１の性能と同等である。

以上により、リアクトルとしての性能は、比較例１のリアクトルと同等であり、かつ、組み立て性が良好なリアクトル１００が実現される。

なお、実施例１のコアＣ１ｃの穴（窓部）の構成は、巻線Ｃ２の一部を、外部に露出させることが可能な構成であればよい。そのため、コアＣ１ｃの穴（窓部）は、小さくしても良い。すなわち、コアＣ１ｃの穴（窓部）は、スリットＳＬ１に限定されない。コアＣ１ｃには、スリットＳＬ１の代わりに、例えば、以下の穴Ｈ１が設けられてもよい。

図３は、穴Ｈ１が設けられたコアＣ１ｃを含むリアクトル１００を示す図である。

穴Ｈ１の形状は、長方形である。また、穴Ｈ１の形状は、「３５×ｔ５．５ｍｍ」という寸法情報で特定される形状である。

以上のように、本技術のリアクトル１００は、比較例１のリアクトルＪ１に対し、組立性の向上を実現している。

次に、実施の形態１に係るリアクトル１００の板状コアを製造する構成について説明する。まず、板状コア（コアＣ１ａ，Ｃ１ｄ）の製造に使用される金型２００について説明する。

図４は、実施の形態１に係る金型２００の断面図である。金型２００は、１軸プレス装置で使用される部材である。

図４において、Ｘ方向およびＺ方向は、互いに直交する。以下の図に示されるＸ方向およびＺ方向も、互いに直交する。以下においては、Ｘ方向と、当該Ｘ方向の反対の方向（−Ｘ方向）とを含む方向を「Ｘ軸方向」ともいう。また、以下においては、Ｚ方向と、当該Ｚ方向の反対の方向（−Ｚ方向）とを含む方向を「Ｚ軸方向」ともいう。また、以下においては、Ｘ軸方向およびＺ軸方向を含む平面を、「ＸＺ面」ともいう。

金型２００は、ダイ２４と、上パンチ２１と、下パンチ２２と、スペーサー２５と、を備える。ダイ２４は、例えば、１軸プレス装置（図示せず）に取り付けられている。ダイ２４により、上パンチ２１および下パンチ２２が固定される。上パンチ２１は、成形面２１ｓ（プレス面）を有する。なお、上パンチ２１は、鉛直方向（Ｚ軸方向）において移動自在に構成されている。

下パンチ２２は、成形面２２ｓ（プレス面）を有する。成形面２１ｓおよび成形面２２ｓの各々は、平面である。当該平面は、単純平面である。また、成形面２１ｓと成形面２２ｓとが対向するように、上パンチ２１および下パンチ２２は配置されている。以下においては、ダイ２４および成形面２２ｓにより囲まれる空間を、「成形用空間」ともいう。

また、以下においては、コアＣ１を形成するために使用される材料を、「材料ｍ１」ともいう。材料ｍ１は、粉末状の材料である。材料ｍ１は、例えば、鉄粉である。なお、材料ｍ１は、鉄粉に限定されない。材料ｍ１は、例えば、主成分として、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ酸化物等を有するフェライトであっても良い。また、材料ｍ１は、プレス成形が行われる際に必要な潤滑材および絶縁被膜を有していても良い。

以下においては、材料ｍ１に対しプレス成形が行なわれることにより得られる部材を、「成形品ｍ１ｘ」ともいう。成形品ｍ１ｘは、例えば、板状コア（コアＣ１ａ，Ｃ１ｄ）である。

スペーサー２５は、板状コアの凹部を形成するための冶具である。スペーサー２５は、例えば、プレス成形が行なわれた場合、成形品ｍ１ｘに、コアＣ１ａの凹部Ｖ１ａ，Ｖ２ａが形成されるように、構成されている。スペーサー２５には、例えば、凹部Ｖ１ａ，Ｖ２ａをそれぞれ形成するための２つの突起が設けられている。

上パンチ２１、下パンチ２２、ダイ２４およびスペーサー２５の各々は、超硬製で構成される。

次に、板状コアの製造方法（以下、「製造方法Ｐｒｃ」ともいう）について説明する。板状コアは、コアＣ１ａまたはコアＣ１ｄである。以下においては、製造方法Ｐｒｃの複数の工程に含まれる、主要な工程のみを説明する。製造方法Ｐｒｃは、金型２００を使用する製造方法である。ここでは、一例として、板状コアであるコアＣ１ａを製造する方法について説明する。

製造方法Ｐｒｃでは、まず、配置工程が行われる。配置工程では、スペーサー２５が、成形面２１ｓと成形面２２ｓとの間の空間に配置される。具体的には、スペーサー２５が下パンチ２２の成形面２２ｓに配置される。

次に、材料充填工程が行われる。材料充填工程では、下パンチ２２の成形面２２ｓ上の成形用空間に、材料ｍ１が充填される。次に、プレス工程が行われる。プレス工程は、板状コアが形成されるように、上パンチ２１を移動させる工程（プレス成形）である。

プレス工程では、材料ｍ１の上方に配置された上パンチ２１が、材料ｍ１に向けて移動する。具体的には、上パンチ２１が材料ｍ１の上部に圧力を加えるように、当該上パンチ２１が移動する。プレス工程が行なわれることにより、成形品ｍ１ｘであるコアＣ１ａが得られる。すなわち、プレス工程により、板状コアであるコアＣ１ａが製造される。なお、製造された当該板状コア（コアＣ１ａ）の平坦部の厚みは、例えば、当該板状コアのくぼみ部の厚みの１．１３倍以下である。

なお、コアＣ１ｄの製造方法も、コアＣ１ａの製造方法と同様である。

本実施の形態の金型２００は、上パンチ２１、下パンチ２２およびスペーサー２５の各々の形状が、単純形状である。そのため、金型２００の製造に必要なコストを抑えることができる。本実施の形態の製造方法Ｐｒｃにより、板状コアの凹部を、安価に形成することができる。板状コアの凹部は、例えば、コアＣ１ａにおける、凹部Ｖ１ａ，Ｖ２ａ等である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、リアクトルは、４つ以上のコアＣ１を備える。４つ以上のコアＣ１は、一例として、第１コアとしてのコアＣ１ａ、および、第２コアとしてのコアＣ１ｃを含む。コアＣ１ａには、凹部Ｖ２ａが設けられている。コアＣ１ａの凹部Ｖ２ａに、コアＣ１ｃが嵌合している。

第１コアの凹部に、第２コアが嵌合している状態では、例えば、温度変化等により、第１コアおよび第２コアの固定力が小さくなりにくい。これにより、４つ以上のコアを使用した構成において、互いに固定された２つのコアの固定力が小さくなることを抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、１軸プレス装置、および、単純な形状の金型を用いて成形できる板状コアを提供することができる。

また、本実施の形態によれば、安価で、組み立て性の良いリアクトル１００を提供することができる。

また、本実施の形態によれば、板状コア（コアＣ１ａ，Ｃ１ｄ）に凹部が設けられている。当該凹部は、円柱状コアまたは円筒状コアの形状に合うように、構成されている。そのため、板状コアに、円柱状コアまたは円筒状コアを接合する際における、円柱状コアまたは円筒状コアの位置決めが容易であるという効果が得られる。

なお、ポット型コアは、熱伝導率の高いコアに巻線が内包されている。そのため、ポット型コアは、放熱性に優れ、かつ、広く用いられている。しかし、ポット型コアは、複雑な形状のコアが必要になる。そのため、圧縮プレス成形により、ポット型コアの製造を行なう場合、一般的に、単純な形状を有する複数のコアが組み立てられていた。一方、単純な形状を有する複数のコアが組み立てられる際、位置決めが困難であり、コア同士の組み立て、コアの固定等が困難であるという問題があった。

また、関連構成Ａのポット型コアとしてのリアクトルは、単純形状を有する複数のコアを組み合わせたものである。当該単純形状は、円盤状、円柱状、円筒状等である。なお、円筒状のコアには、一般的に、穴が設けられている。当該穴は、巻線とコアの外部とを接続するために使用される。関連構成Ａでは、固定対象となる２つのコアの接合面が平面である。そのため、関連構成Ａでは、リアクトルを組み立てる際における、コアの位置合わせ、および、コアの位置固定が困難であるという問題がある。

関連構成Ｂは、関連構成Ａの問題を解決する構成である。関連構成Ｂで使用される複数のコアの形状は、単純形状ではない。関連構成Ｂでは、円盤状のコアと円柱状のコアとが一体化されたＴ字型コアが使用される。Ｔ字型コアの形状は、複雑な形状である。また、関連構成Ｂでは、円盤状のコア、円筒状のコア等に、複雑な凹凸、複雑な穴等を設けている。

しかし、上記のような、複雑な形状のコアを、プレス成形により製造する場合、一般的な１軸プレス成形機では製造できない。そのため、多軸プレス成形機と、複雑な形状の金型とを使用する必要がある。そのため、関連構成Ｂのリアクトルを製造する場合、多額のコストが必要であるという問題がある。

そこで、本実施の形態のリアクトル１００は、上記の効果を奏するための構成を有する。そのため、本実施の形態のリアクトル１００により、上記の各問題を解決することができる。

＜変形例１＞
本変形例は、実施の形態１に適用される。図５は、変形例１の構成を有する金型２００の断面図である。変形例１の金型２００は、実施の形態１の金型２００と比較して、図４のスペーサー２５が不要であり、かつ、下パンチ２２の形状が異なる。

本変形例では、下パンチ２２の成形面２２ｓには、板状コアの凹部を形成するための凹凸が設けられている。例えば、プレス成形が行なわれた場合、成形品ｍ１ｘに、コアＣ１ａの凹部Ｖ１ａ，Ｖ２ａが形成されるように、下パンチ２２の成形面２２ｓには、凹凸が設けられている。

次に、本変形例の製造方法Ｐｒｃについて説明する。本変形例の製造方法Ｐｒｃでは、実施の形態１と同様に、材料充填工程が行われる。次に、実施の形態１と同様に、プレス工程（プレス成形）が行われる。

以上説明したように、本変形例によれば、スペーサー２５が不要である。そのため、本変形例の製造方法Ｐｒｃでは、前述の配置工程を行なう必要がない。そのため、製造方法Ｐｒｃの実行時間（作業時間）を短縮できる。

＜変形例２＞
本変形例は、実施の形態１に適用される。図６は、変形例２の構成を有する金型２００の断面図である。変形例２の金型２００は、実施の形態１の金型２００と比較して、上パンチ２１の代わりに上パンチ２１Ａを備える点が異なる。

上パンチ２１Ａは、板状コアの凹部を形成するための部材である。上パンチ２１Ａは、超硬製で構成される。上パンチ２１Ａは、成形面２１ｓ（プレス面）を有する。上パンチ２１Ａの成形面２１ｓには、板状コアの凹部を形成するための凹凸が設けられている。

また、上パンチ２１Ａと下パンチ２２とが対向するように、当該上パンチ２１Ａおよび当該下パンチ２２は配置されている。すなわち、成形面２１ｓと成形面２２ｓとが対向するように、上パンチ２１Ａおよび下パンチ２２は配置されている。

また、本変形例の上パンチ２１Ａは、互いに隣接する複数の部材ｂ１からなる。すなわち、上パンチ２１Ａは、分割されている。複数の部材ｂ１の各々の形状は、例えば、長尺状である。本変形例の成形面２１ｓは、複数の部材ｂ１の下面から構成されている。複数の部材ｂ１の各々は、鉛直方向（Ｚ軸方向）において移動自在に構成されている。そのため、成形面２１ｓの形状が変更自在なように、各部材ｂ１の位置を調整できる。

本変形例の成形面２１ｓは、例えば、プレス成形が行なわれた場合、成形品ｍ１ｘに、コアＣ１ａの凹部Ｖ１ａ，Ｖ２ａが形成されるように、構成されている。そのため、本変形例では、板状コア（コアＣ１ａ）の凹部の形状に対応する、凹凸を有する成形面２１ｓが形成されるように、各部材ｂ１の位置が調整される。すなわち、プレス成形が行なわれる状況における、各部材ｂ１のストローク量を調整できる。

次に、本変形例の製造方法Ｐｒｃについて説明する。本変形例の製造方法Ｐｒｃは、本変形例の金型２００を使用する。

本変形例の製造方法Ｐｒｃでは、実施の形態１と同様に、材料充填工程が行われる。材料充填工程では、下パンチ２２の成形面２２ｓ上の成形用空間に、材料ｍ１が充填される。

次に、実施の形態１と同様に、プレス工程（プレス成形）が行われる。これにより、本変形例では、成形品ｍ１ｘの上部に凹凸が形成される。

以上説明したように、本変形例によれば、各部材ｂ１のストローク量を調整できる。そのため、板状コア内において密度差が生じることを抑制できる。

また、成形品ｍ１ｘの上部に凹凸を形成することができる。そのため、本変形例の上パンチ２１Ａを、図４のスペーサー２５、または、図５の下パンチ２２と組み合わせてもよい。これにより、成形品ｍ１ｘの上部および下部の各々において凹凸が存在する当該成形品ｍ１ｘ（コア）を形成することができる。

なお、本変形例の製造方法Ｐｒｃでは、上パンチ２１Ａが備える複数の部材ｂ１が、順次、移動する構成（以下、「変形構成Ａ」ともいう）としてもよい。まず、変形構成Ａの材料充填工程では、下パンチ２２の成形面２２ｓ上の成形用空間に、材料ｍ１が充填される。当該材料ｍ１は、板状コアを形成するための材料である。

また、変形構成Ａのプレス工程では、１軸プレス装置（図示せず）が、板状コアが形成されるように、上パンチ２１Ａが備える複数の部材ｂ１を、順次、材料ｍ１に向けて移動させる。これにより、形成された板状コア（例えば、コアＣ１ａ）は、例えば、凹部Ｖ１ａ，Ｖ２ａが設けられた主面Ｃ１ａｓを有する。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態、各変形例を自由に組み合わせたり、実施の形態、各変形例を適宜、変形、省略することが可能である。

例えば、リアクトル１００の磁気性能、機械特性等に影響がでなければ、リアクトル１００の構成に、別のコアがさらに追加されてもよい。すなわち、リアクトル１００が備えるコアＣ１の数は、４に限定されない。リアクトル１００が備えるコアＣ１の数は、５以上であってもよい。

また、例えば、リアクトル１００が備える４つのコアＣ１の各々は、２以上の部材で構成されていてもよい。

また、例えば、接着剤を使用せずに複数のコアＣ１同士を固定する場合、板金等のねじ止め外力により、当該複数のコアＣ１同士を固定するようにしてもよい。

２１，２１Ａ 上パンチ、２２ 下パンチ、２５ スペーサー、１００，Ｊ１ リアクトル、２００ 金型、Ｃ１，Ｃ１ａ，Ｃ１ａｎ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ，Ｃ１ｄ，Ｃ１ｄｎ コア、Ｃ２ 巻線、Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，Ｖ１ｄ，Ｖ２ｄ 凹部。

Claims (13)

1. 電気回路の構成要素としてのリアクトルであって、
   ４つ以上のコアを備え、
   前記４つ以上のコアは、第１コアおよび第２コアを含み、
   前記第１コアには、凹部が設けられており、
   前記第１コアの前記凹部に、前記第２コアが嵌合している、
   リアクトル。
2. 前記第１コアの前記凹部に嵌合している前記第２コアが、当該嵌合のみで当該第１コアに固定されるように、当該凹部は構成されている、
   請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記リアクトルは、さらに、巻線を備え、
   前記第２コアが前記巻線を収容するように、当該第２コアは構成されている、
   請求項１または２に記載のリアクトル。
4. 前記第２コアの形状は、円柱状である、
   請求項１または２に記載のリアクトル。
5. 前記第１コアの形状は、板状であり、
   前記第１コアは、主面を有し、
   前記凹部は、前記主面に設けられている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のリアクトル。
6. 前記第１コアのうち、前記凹部が設けられていない部分の厚みは、当該第１コアのうち、当該凹部が設けられている部分の厚みの１．１３倍以下である、
   請求項５に記載のリアクトル。
7. 請求項５または６に記載の前記リアクトルの前記第１コアの製造に使用される金型であって、
   前記金型は、１軸プレス装置で使用される部材であり、
   前記金型は、
   第１成形面を有する上パンチと、
   第２成形面を有する下パンチとを備え、
   前記第１成形面および前記第２成形面の各々は、平面であり、
   前記第１成形面と前記第２成形面とが対向するように、前記上パンチおよび前記下パンチは配置されており、
   前記金型は、さらに、
   前記第１コアの前記凹部を形成するためのスペーサーを備え、
   前記スペーサーは、前記第１成形面と前記第２成形面との間の空間に配置される、
   金型。
8. 請求項５または６に記載の前記リアクトルの前記第１コアの製造に使用される金型であって、
   前記金型は、１軸プレス装置で使用される部材であり、
   前記金型は、
   第１成形面を有する上パンチと、
   第２成形面を有する下パンチとを備え、
   前記第１成形面は、平面であり、
   前記第１成形面と前記第２成形面とが対向するように、前記上パンチおよび前記下パンチは配置されており、
   前記下パンチの前記第２成形面には、前記第１コアの前記凹部を形成するための凹凸が設けられている、
   金型。
9. 請求項５または６に記載の前記リアクトルの前記第１コアの製造に使用される金型であって、
   前記金型は、１軸プレス装置で使用される部材であり、
   前記金型は、
   第１成形面を有する上パンチと、
   第２成形面を有する下パンチとを備え、
   前記第２成形面は、平面であり、
   前記第１成形面と前記第２成形面とが対向するように、前記上パンチおよび前記下パンチは配置されており、
   前記上パンチの前記第１成形面には、前記第１コアの前記凹部を形成するための凹凸が設けられている、
   金型。
10. 請求項５または６に記載の前記リアクトルの前記第１コアの製造に使用される金型であって、
    前記金型は、１軸プレス装置で使用される部材であり、
    前記金型は、
    前記第１コアの前記凹部を形成するための上パンチと、
    成形面を有する下パンチとを備え、
    前記上パンチと前記下パンチとが対向するように、当該上パンチおよび当該下パンチは配置されており、
    前記上パンチは、互いに隣接する複数の部材からなり、
    前記複数の部材の各々は、鉛直方向において移動自在に構成されている、
    金型。
11. 請求項７から９のいずれか１項に記載の前記金型を使用する、コアの製造方法であって、
    前記製造方法は、
    前記第１コアが形成されるように、前記上パンチを移動させるプレス工程を備える、
    コアの製造方法。
12. 請求項１０に記載の前記金型を使用する、コアの製造方法であって、
    前記製造方法は、
    前記下パンチの前記成形面上の空間に、前記第１コアを形成するための材料を充填する工程と、
    前記凹部が設けられた前記主面を有する前記第１コアが形成されるように、前記上パンチが備える前記複数の部材を、順次、前記材料に向けて移動させるプレス工程とを備える、
    コアの製造方法。
13. 前記プレス工程により製造された前記第１コアのうち、前記凹部が設けられていない部分の厚みは、当該第１コアのうち、当該凹部が設けられている部分の厚みの１．１３倍以下である、
    請求項１１または１２に記載のコアの製造方法。

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