JP2022045166A - リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】漏れ磁束を低減できるリアクトルを提供する。【解決手段】コイルは一つの巻回部を備え、磁性コアはミドルコア部と二つのサイドコア部と二つのエンドコア部とを備え、ミドルコア部は巻回部の内側に配置される部分を有し、二つのサイドコア部の各々は巻回部の外側でミドルコア部と並んで配置され、二つのエンドコア部の各々は巻回部の端部の外側でミドルコア部と二つのサイドコア部とをつなぐように配置されるリアクトルであって、磁性コアは第一領域と第一領域よりも比透磁率が高い第二領域とを備え、第一領域はミドルコア部と二つのエンドコア部の各々とで構成される二つの角部を含み、第二領域は基端領域と突出領域とを含み、基端領域は二つのエンドコア部の各々においてミドルコア部の軸線を跨いでミドルコア部と二つのサイドコア部との並列方向に延び、突出領域は基端領域からミドルコア部側に向かって突出しているリアクトル。【選択図】図１

Description

本開示は、リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置に関する。

特許文献１は、一つのコイルと、コイルの内側及び外側に配置される磁性コアとを備えるリアクトルを開示する。また、特許文献１は、磁性コアのうち、コイルの内側に配置される内側コア部と、コイルの外側に配置される外側コア部とで、比透磁率が異なることを開示する。例えば、特許文献１の図３では、外側コア部の比透磁率が、内側コア部の比透磁率よりも高い。

特開２０１３－１４３４５４号公報

特許文献１に記載の技術のように、内側コア部よりも外側コア部の比透磁率が高いだけでは、漏れ磁束の低減に不十分であり、更なる改善の余地がある。

本開示は、漏れ磁束を低減できるリアクトルを提供することを目的の一つとする。また、本開示は、上記リアクトルを備えるコンバータを提供することを別の目的の一つとする。更に、本開示は、上記コンバータを備える電力変換装置を提供することを他の目的の一つとする。

本開示のリアクトルは、
コイルと磁性コアとを備え、
前記コイルは、一つの巻回部を備え、
前記磁性コアは、ミドルコア部と、二つのサイドコア部と、二つのエンドコア部とを備え、
前記ミドルコア部は、前記巻回部の内側に配置される部分を有し、
前記二つのサイドコア部の各々は、前記巻回部の外側で前記ミドルコア部と並んで配置され、
前記二つのエンドコア部の各々は、前記巻回部の端部の外側で前記ミドルコア部と前記二つのサイドコア部とをつなぐように配置されるリアクトルであって、
前記磁性コアは、第一領域と、前記第一領域よりも比透磁率が高い第二領域とを備え、
前記第一領域は、前記ミドルコア部と前記二つのエンドコア部の各々とで構成される二つの角部を含み、
前記第二領域は、基端領域と突出領域とを含み、
前記基端領域は、前記二つのエンドコア部の各々において、前記ミドルコア部の軸線を跨いで前記ミドルコア部と前記二つのサイドコア部との並列方向に延び、
前記突出領域は、前記基端領域から前記ミドルコア部側に向かって突出している。

本開示のコンバータは、本開示のリアクトルを備える。

本開示の電力変換装置は、本開示のコンバータを備える。

本開示のリアクトルは、漏れ磁束を低減できる。本開示のコンバータ及び本開示の電力変換装置は、低損失である。

図１は、実施形態１のリアクトルの概略を示す斜視図である。 図２は、実施形態１のリアクトルを分解した概略を示す分解斜視図である。 図３は、実施形態１のリアクトルの概略を示す平面図である。 図４は、実施形態１のリアクトルの磁束の流れを模式的に示す説明図である。 図５は、実施形態２のリアクトルの概略を示す平面図である。 図６は、実施形態３のリアクトルの概略を示す平面図である。 図７は、実施形態４のリアクトルの概略を示す平面図である。 図８は、実施形態５のリアクトルの概略を示す平面図である。 図９は、実施形態６のリアクトルの概略を示す平面図である。 図１０は、実施形態７のリアクトルの概略を示す平面図である。 図１１は、実施形態８のリアクトルの概略を示す平面図である。 図１２は、ハイブリッド自動車の電源系統を模式的に示す構成図である。 図１３は、コンバータを備える電力変換装置の一例の概略を示す回路図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

（１）本開示の実施形態に係るリアクトルは、
コイルと磁性コアとを備え、
前記コイルは、一つの巻回部を備え、
前記磁性コアは、ミドルコア部と、二つのサイドコア部と、二つのエンドコア部とを備え、
前記ミドルコア部は、前記巻回部の内側に配置される部分を有し、
前記二つのサイドコア部の各々は、前記巻回部の外側で前記ミドルコア部と並んで配置され、
前記二つのエンドコア部の各々は、前記巻回部の端部の外側で前記ミドルコア部と前記二つのサイドコア部とをつなぐように配置されるリアクトルであって、
前記磁性コアは、第一領域と、前記第一領域よりも比透磁率が高い第二領域とを備え、
前記第一領域は、前記ミドルコア部と前記二つのエンドコア部の各々とで構成される二つの角部を含み、
前記第二領域は、基端領域と突出領域とを含み、
前記基端領域は、前記二つのエンドコア部の各々において、前記ミドルコア部の軸線を跨いで前記ミドルコア部と前記二つのサイドコア部との並列方向に延び、
前記突出領域は、前記基端領域から前記ミドルコア部側に向かって突出している。

本開示のリアクトルは、エンドコア部に第二領域を備えることで、ミドルコア部からエンドコア部にいたる磁束の流れをコントロールできる。具体的には、第二領域は、ミドルコア部からエンドコア部に向かって流れる磁束を、突出領域に引き寄せ、突出領域から基端領域に流すようにコントロールする。また、第二領域は、エンドコア部からミドルコア部に向かって流れる磁束を、巻回部内に導くようにコントロールする。これらのコントロールによって、本開示のリアクトルは、漏れ磁束を低減できる。特に、本開示のリアクトルは、ミドルコア部とエンドコア部とで構成される角部からの漏れ磁束を低減できる。この漏れ磁束の低減に伴って、損失を低減できる。

（２）上記リアクトルの一形態として、
前記突出領域は、前記巻回部における近接する側の端部に達する先端部を備えることが挙げられる。

上記形態は、ミドルコア部において、巻回部の端部よりも各エンドコア部側に第一領域のみの箇所がないため、漏れ磁束を抑制し易い。

（３）上記リアクトルの一形態として、
前記ミドルコア部における軸方向の中央領域は、前記第一領域で構成されていることが挙げられる。

上記形態は、ミドルコア部が全長にわたって第二領域で構成されている場合に比較して、磁性コアの比透磁率を低くし易い。磁性コアの比透磁率が低いことで、磁性コアに設けるギャップを低減できる。ギャップを低減できることで、ギャップからの漏れ磁束を低減できる。

（４）上記リアクトルの一形態として、
前記二つのエンドコア部の各々における巻回部と向かい合う領域は、前記第一領域で構成されていることが挙げられる。

上記形態は、エンドコア部における巻回部から遠い側に磁束を偏在させることができる。磁束を偏在させることで、ミドルコア部とエンドコア部とで構成される角部から漏れた磁束がコイルに鎖交することを抑制できる。また、上記形態は、エンドコア部における巻回部側の領域が第二領域で構成されている場合に比較して、磁性コアの比透磁率を低くし易い。磁性コアの比透磁率が低いことで、磁性コアに設けるギャップを低減できる。ギャップを低減できることで、ギャップからの漏れ磁束を低減できる。

（５）上記リアクトルの一形態として、
前記二つのサイドコア部の各々は、前記第一領域で構成されていることが挙げられる。

上記形態は、サイドコア部が全長にわたって第二領域で構成されている場合に比較して、磁性コアの比透磁率を低くし易い。磁性コアの比透磁率が低いことで、磁性コアに設けるギャップを低減できる。ギャップを低減できることで、ギャップからの漏れ磁束を低減できる。

（６）上記リアクトルの一形態として、
前記第一領域における比透磁率は、５以上５０以下であることが挙げられる。

上記形態は、漏れ磁束を低減し易い。

（７）上記リアクトルの一形態として、
前記第二領域における比透磁率は、５０以上５００以下であることが挙げられる。

上記形態は、第二領域に磁束を流し易い。

（８）上記リアクトルの一形態として、
前記第一領域は、樹脂中に軟磁性粉末が分散してなる複合材料の成形体で構成されていることが挙げられる。

複合材料は、軟磁性粉末の含有量を少なく調整し易く、比透磁率を低くし易い。よって、上記形態は、比透磁率が低い第一領域を得易い。

（９）上記リアクトルの一形態として、
前記第二領域は、軟磁性粉末の圧粉成形体で構成されていることが挙げられる。

圧粉成形体は、樹脂中に軟磁性粉末が分散してなる複合材料に比較して、軟磁性粉末の含有量を高め易く、比透磁率を高くし易い。よって、上記形態は、比透磁率が高い第二領域を得易い。

（１０）上記リアクトルの一形態として、
前記磁性コアは、同一形状である二つのコア片で構成され、
前記二つのコア片の各々は、前記二つのエンドコア部の一方と、前記ミドルコア部の一部と、前記二つのサイドコア部の各々の一部とを備えるＥ字状の部材であることが挙げられる。

上記形態は、同一形状の金型で二つのコア片を作製することができ、リアクトルの生産性を向上できる。

（１１）上記リアクトルの一形態として、
前記磁性コアの少なくとも一部を覆うモールド樹脂部を備えることが挙げられる。

上記形態は、磁性コアを外部環境から保護できる。また、モールド樹脂部がコイルと磁性コアとの間に介在されていれば、コイルと磁性コアとの絶縁を確保し易い。更に、モールド樹脂部が、複数のコア片間、又はコイルと磁性コアとの間に跨って存在していれば、コア片同士、又はコイルと磁性コアとを互いに位置決めし易い。

（１２）本開示の実施形態に係るコンバータは、
上記（１）から（１１）のいずれか１つに記載のリアクトルを備える。

本開示のコンバータは、本開示のリアクトルを備えるため、低損失である。

（１３）本開示の実施形態に係る電力変換装置は、
上記（１２）に記載のコンバータを備える。

本開示の電力変換装置は、本開示のコンバータを備えるため、低損失である。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係るリアクトルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。図面における各部の寸法比も実際と異なる場合がある。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜実施形態１＞
図１から図４を参照して、実施形態１のリアクトル１を説明する。リアクトル１は、コイル２と磁性コア３とを備える。実施形態１のリアクトル１の特徴の一つは、コイル２が一つの巻回部２０を備える点と、磁性コア３が磁気特性の異なる第一領域４１及び第二領域４２を備える点とにある。以下、各構成を詳細に説明する。

≪コイル≫
コイル２は、図１から図３に示すように、一つの巻回部２０を備える。図３では、説明の便宜上、コイル２を破線で示している。巻回部２０は、１本の巻線を螺旋状に巻回して構成される。巻線の両端部は、巻回部２０の軸方向の各端部２０ａ、２０ｂから引き出される。巻回部２０から引き出された巻線の両端部には、図示しない端子金具が取り付けられる。端子金具には、図示しない電源等の外部装置が接続される。なお、図１等は、巻回部２０のみを示し、巻線の端部等は省略している。

巻線は、導体線と、絶縁被覆とを有する被覆線が挙げられる。導体線の構成材料は、銅等が挙げられる。絶縁被覆の構成材料は、ポリアミドイミド等の樹脂が挙げられる。被覆線としては、断面形状が長方形状の被覆平角線や、断面形状が円形状の被覆丸線等が挙げられる。

本例のコイル２は、被覆平角線がエッジワイズ巻きされた矩形筒状のエッジワイズコイルである。よって、巻回部２０を軸方向から見た端面形状が矩形状である。矩形には、長方形の他に正方形が含まれる。巻回部２０は、４つの平面と４つの角部とを備える。各角部は、丸められている。巻回部２０の角部以外の面は、実質的に平面で構成されている。よって、巻回部２０と設置対象との接触面積が大きく確保され易い。上記接触面積が大きいことで、巻回部２０は、設置対象に安定して保持され易い。また、上記接触面積が大きいことで、リアクトル１は、巻回部２０を介して設置対象に放熱し易い。巻回部２０は、円筒状のコイルであってもよい。

≪磁性コア≫
磁性コア３は、図１から図４に示すように、一つのミドルコア部３３と、二つのサイドコア部３４、３５と、二つのエンドコア部３６、３７とを備える。磁性コア３は、これらのコア部の組み合わせによって、全体としてθ状に構成される（図３、図４）。本例の磁性コア３は、二つのコア片３ａ、３ｂを組み合わせて構成される。本例では、各コア片３ａ、３ｂは、Ｅ字状の部材である。

また、磁性コア３は、図１から図４に示すように、第一領域４１と第二領域４２とを備える。第一領域４１と第二領域４２とは、比透磁率が異なる。磁性コア３は、比透磁率が異なる領域が所定の箇所に配置されることによって、磁束の流れがコントロールされる。各図において、分かり易いように、第二領域４２にクロスハッチングを付している。

以下では、まず磁性コア３の形状を説明し、その後に磁束の流れのコントロールについて説明する。以下の説明において、巻回部２０の軸方向に沿った方向を第一方向Ｄ１、一つのミドルコア部３３と二つのサイドコア部３４、３５との並列方向を第二方向Ｄ２、第一方向Ｄ１及び第二方向Ｄ２の双方に直交する方向を第三方向Ｄ３とする。また、以下の説明において、各サイドコア部３４、３５における巻回部２０から遠い側を外側、各サイドコア部３４、３５における巻回部２０に近い側を内側と呼ぶ。同様に、各エンドコア部３６、３７における巻回部２０から遠い側を外側、各エンドコア部３６、３７における巻回部２０に近い側を内側と呼ぶ。

〔形状〕
ミドルコア部３３は、巻回部２０の内側に配置される部分を有する。二つのサイドコア部３４、３５は、巻回部２０の外側でミドルコア部３３と並んで配置される。二つのエンドコア部３６、３７は、巻回部２０の端部２０ａ、２０ｂの外側でミドルコア部３３と二つのサイドコア部３４、３５とをつなぐように配置される。磁性コア３は、ミドルコア部３３と二つのサイドコア部３４、３５と二つのエンドコア部３６、３７とが接続されることで、コイル２を励磁した際に磁束が流れ、閉磁路が形成される。図３及び図４では、ミドルコア部３３と各エンドコア部３６、３７との境界、及び各サイドコア部３４、３５と各エンドコア部３６、３７との境界の各々には、二点鎖線を付している。

（ミドルコア部）
ミドルコア部３３の形状は、巻回部２０の内周形状に概ね対応した形状である。本例では、ミドルコア部３３の形状が四角柱状、より具体的には矩形柱状であり、ミドルコア部３３を軸方向から見た端面形状が矩形状である。ミドルコア部３３の角部は、巻回部２０の角部に沿うように丸められている。ミドルコア部３３の外周面と巻回部２０の内周面との間には隙間が存在する。リアクトル１が後述するモールド樹脂部５を備える場合、この隙間には、モールド樹脂部５を構成する樹脂が充填される。

本例のミドルコア部３３は、図３に示すように、第一ミドルコア部３３１と、第二ミドルコア部３３２と、ギャップ３９とで構成されている。ギャップ３９を設けることによって、リアクトル１はインダクタンスを調整し易い。ギャップ３９には、例えば、図示しないギャップ材が配置される。ギャップ材には、公知のものが利用できる。ギャップ材の構成材料としては、非磁性のセラミックスや樹脂が好適に利用できる。ギャップ３９は、ギャップ材が介在されず、エアギャップであってもよい。また、リアクトル１が後述するモールド樹脂部５を備える場合、ギャップ３９には、モールド樹脂部５を構成する樹脂が充填されてもよい。この場合、モールド樹脂部５を構成する樹脂が、ギャップ材となる。

ミドルコア部３３における第一方向Ｄ１に沿った長さは、巻回部２０における第一方向Ｄ１に沿った長さと同等以上である。本例では、ミドルコア部３３における第一方向Ｄ１に沿った長さは、図３に示すように、巻回部２０における第一方向Ｄ１に沿った長さよりも若干長い。つまり、ミドルコア部３３は、巻回部２０の内側に配置される部分と、巻回部２０の外側に配置される部分とを備える。ミドルコア部３３の両端部が、巻回部２０の外側に位置する。

（サイドコア部）
各サイドコア部３４、３５の形状は、巻回部２０の外側で第一方向Ｄ１に沿って延びる形状であれば、特に限定されない。本例では、各サイドコア部３４、３５は、第一方向Ｄ１に沿って延びる直方体状である。各サイドコア部３４、３５は、巻回部２０を外側から挟むように配置される。巻回部２０が矩形筒状のエッジワイズコイルである場合、各サイドコア部３４、３５は、巻回部２０の外周面を構成する四面のうち、互いに向かい合う位置にある二面に面するように配置される。巻回部２０における両サイドコア部３４、３５に向き合わない面は、磁性コア３から露出される。

サイドコア部３４は、図３に示すように、第一サイドコア部３４１と第二サイドコア部３４２とで構成されている。本例では、第一サイドコア部３４１と第二サイドコア部３４２との間には、ギャップは介在されていない。また、サイドコア部３５も、サイドコア部３４と同様に、第一サイドコア部３５１と第二サイドコア部３５２とで構成されている。本例では、第一サイドコア部３５１と第二サイドコア部３５２との間には、ギャップは介在されていない。

本例では、二つのサイドコア部３４、３５の形状及び寸法は、同一である。各サイドコア部３４、３５における第一方向Ｄ１に沿った長さは、ミドルコア部３３における第一方向Ｄ１に沿った長さと同じである。本例では、各サイドコア部３４、３５における第二方向Ｄ２に沿った長さは、ミドルコア部３３における第二方向Ｄ２に沿った長さより短い。本例では、サイドコア部３４における第二方向Ｄ２に沿った長さとサイドコア部３５における第二方向Ｄ２に沿った長さとの合計は、ミドルコア部３３における第二方向Ｄ２に沿った長さと同じである。本例では、各サイドコア部３４、３５における第三方向Ｄ３に沿った長さは、ミドルコア部３３における第三方向Ｄ３に沿った長さと同じである。よって、本例では、サイドコア部３４の断面積とサイドコア部３５の断面積との合計は、ミドルコア部３３の断面積と同じである。ここでの断面積は、各コア部３３、３４、３５における第二方向Ｄ２に沿った切断面の断面積である。各サイドコア部３４、３５における第二方向Ｄ２に沿った長さの上記合計は、ミドルコア部３３における第二方向Ｄ２に沿った長さよりも短くてもよいし、長くてもよい。各サイドコア部３４、３５における第三方向Ｄ３に沿った長さは、ミドルコア部３３における第三方向Ｄ３に沿った長さよりも短くてもよいし、長くてもよい。各サイドコア部３４、３５における第三方向Ｄ３に沿った長さは、巻回部２０における第三方向Ｄ３に沿った長さよりも短い。各サイドコア部３４、３５における第三方向Ｄ３に沿った長さは、巻回部２０における第三方向Ｄ３に沿った長さと同等以上であってもよい。二つのサイドコア部３４、３５の形状及び寸法は、異なっていてもよい。

（エンドコア部）
各エンドコア部３６、３７の形状は、一つのミドルコア部３３と二つのサイドコア部３４、３５の各端部同士をつなぐ形状であれば、特に限定されない。本例では、各エンドコア部３６、３７は、第二方向Ｄ２に長い直方体状である。本例の各エンドコア部３６、３７は、両端部の外側の角部が円弧状に丸められている。

本例では、二つのエンドコア部３６、３７の形状及び寸法は、同一である。各エンドコア部３６、３７における第一方向Ｄ１に沿った長さは、各サイドコア部３４、３５における第二方向Ｄ２に沿った長さと同じである。各エンドコア部３６、３７における第三方向Ｄ３に沿った長さは、ミドルコア部３３及び各サイドコア部３４、３５における第三方向Ｄ３に沿った長さと同じである。二つのエンドコア部３６、３７の形状及び寸法は、異なっていてもよい。

（組み合わせ）
本例の磁性コア３は、図１及び図３に示すように、同一形状である二つのコア片３ａ、３ｂを組み合わせて構成される。各コア片３ａ、３ｂは、磁性コア３が第一方向Ｄ１に離れるように分割される分割片である。分割される位置は、磁性コア３の第一方向Ｄ１の中央部である。よって、各コア片３ａ、３ｂは、Ｅ字状の部材である。各コア片３ａ、３ｂは、同一形状であるため、同一形状の金型で作製することができる。

二つのコア片３ａ、３ｂの形状及び寸法は、同一である。一方のコア片３ａは、エンドコア部３６と、第一ミドルコア部３３１と、二つの第一サイドコア部３４１、３５１とを備える。他方のコア片３ｂは、エンドコア部３７と、第二ミドルコア部３３２と、二つの第二サイドコア部３４２、３５２とを備える。二つのコア片３ａ、３ｂの形状及び寸法は、異なっていてもよい。二つのコア片３ａ、３ｂの形状及び寸法が異なる形態は、実施形態５で説明する。

第一ミドルコア部３３１及び第二ミドルコア部３３２の各々は、ミドルコア部３３の一部である。本例のミドルコア部３３は、ギャップ３９を備える。よって、第一ミドルコア部３３１及び第二ミドルコア部３３２の各々は、ミドルコア部３３からギャップ３９を除いた残部を半分に分割した部分である。

第一サイドコア部３４１及び第二サイドコア部３４２の各々は、サイドコア部３４の一部である。サイドコア部３４は、ギャップを備えない。よって、第一サイドコア部３４１及び第二サイドコア部３４２の各々は、サイドコア部３４を半部に分割した部分である。同様に、第一サイドコア部３５１及び第二サイドコア部３５２の各々は、サイドコア部３５の一部である。サイドコア部３５は、ギャップを備えない。よって、第一サイドコア部３５１及び第二サイドコア部３５２の各々は、サイドコア部３５を半部に分割した部分である。

本例では、コア片３ａは、図２に示すように、更に、第一コア片３１ａと第二コア片３２ａとを組み合わせて構成される。第一コア片３１ａと第二コア片３２ａとは、後述する第一領域４１と第二領域４２とに対応する領域である。コア片３ａは、代表的には、金型に第二コア片３２ａを配置し、その周囲に第一コア片３１ａを成形することで得られる。図２では、第一コア片３１ａと第二コア片３２ａとが個別に離れて図示されているが、実際には一体に構成されている。コア片３ａは、個別に成形された第一コア片３１ａと第二コア片３２ａとが組み合わされて構成されてもよい。

第二コア片３２ａは、後述する第二領域４２のように、第二方向Ｄ２に延びる基端領域４２０と、第一方向Ｄ１に延びる第一突出領域４２１とを備える。基端領域４２０と第一突出領域４２１の一部とが、第二エンドコア部３６２である。第二エンドコア部３６２は、エンドコア部３６の一部である。第一突出領域４２１の先端部分は、第一ミドルコア部３３１の一部である。

第一コア片３１ａは、第一エンドコア部３６１と、第一ミドルコア部３３１と、二つの第一サイドコア部３４１、３５１とを備える。第一エンドコア部３６１は、エンドコア部３６の残部である。第一コア片３１ａには、第二コア片３２ａの形状に対応した凹部３１０が形成される。凹部３１０は、第一凹部３１１と第二凹部３１２とを備える。第一凹部３１１は、第二コア片３２ａの基端領域４２０に対応して形成される。第二凹部３１２は、第二コア片３２ａの第一突出領域４２１に対応して形成される。第二コア片３２ａにおける基端領域４２０から第一突出領域４２１に及ぶ内側領域に、第一コア片３１ａの一部が配置される。この第一コア片３１ａによって、エンドコア部３６と第一ミドルコア部３３１とが一体に構成される。また、この第一コア片３１ａによって、エンドコア部３６と第一ミドルコア部３３１とで構成される第一角部３８１（図３及び図４）が形成される。

同様に、コア片３ｂは、図２に示すように、更に、第一コア片３１ｂと第二コア片３２ｂとを組み合わせて構成される。第一コア片３１ｂと第二コア片３２ｂとは、後述する第一領域４１と第二領域４２とに対応する領域である。コア片３ｂは、代表的には、金型に第二コア片３２ｂを配置し、その周囲に第一コア片３１ｂを成形することで得られる。図２では、第一コア片３１ｂと第二コア片３２ｂとが個別に離れて図示されているが、実際には一体に構成されている。コア片３ｂは、個別に成形された第一コア片３１ｂと第二コア片３２ｂとが組み合わされて構成されてもよい。

第二コア片３２ｂは、第二コア片３２ａと同様に、第二方向Ｄ２に延びる基端領域４２０と、第一方向Ｄ１に延びる第一突出領域４２１とを備える。基端領域４２０と第一突出領域４２１の一部とが、第二エンドコア部３７２である。第二エンドコア部３７２は、エンドコア部３７の一部である。第一突出領域４２１の先端部分は、第二ミドルコア部３３２の一部である。

第一コア片３１ｂは、第一エンドコア部３７１と、第二ミドルコア部３３２と、二つの第二サイドコア部３４２、３５２とを備える。第一エンドコア部３７１は、エンドコア部３７の残部である。第一コア片３１ｂには、第二コア片３２ｂの形状に対応した凹部３１０が形成される。凹部３１０は、第一凹部３１１と第二凹部３１２とを備える。第一凹部３１１は、第二コア片３２ｂの基端領域４２０に対応して形成される。第二凹部３１２は、第二コア片３２ｂの第一突出領域４２１に対応して形成される。第二コア片３２ｂにおける基端領域４２０から第一突出領域４２１に及ぶ内側領域に、第一コア片３１ｂの一部が配置される。この第一コア片３１ｂによって、エンドコア部３７と第二ミドルコア部３３２とが一体に構成される。また、この第一コア片３１ｂによって、エンドコア部３７と第二ミドルコア部３３２とで構成される第一角部３８１（図３及び図４）が形成される。

〔磁束の流れのコントロール〕
磁性コア３は、相対的に比透磁率が低い第一領域４１と、相対的に比透磁率が高い第二領域４２とを備える。

（第一領域）
第一領域４１は、磁性コア３のうち、相対的に比透磁率が低い領域である。例えば、第一領域４１における比透磁率は、５以上５０以下であることが挙げられる。第一領域４１における比透磁率は、更に１０以上４５以下、特に１５以上４０以下であることが挙げられる。

第一領域４１は、図３に示すように、少なくとも第一角部３８１に設けられる。第一角部３８１は、ミドルコア部３３と一方のエンドコア部３６とで構成される二つの角部、及びミドルコア部３３と他方のエンドコア部３７とで構成される二つの角部である。

更に、第一領域４１は、ミドルコア部３３における第一方向Ｄ１に沿った中央領域に設けられることが挙げられる。特に、第一領域４１は、ミドルコア部３３のうち、巻回部２０の内側に位置する領域に設けられることが挙げられる。ミドルコア部３３の大部分が第一領域４１で構成されることで、ミドルコア部３３が全長にわたって第二領域４２で構成されている場合に比較して、磁性コア３の比透磁率を低くし易い。磁性コア３の比透磁率が低いことで、磁性コア３に設けるギャップ３９を小さくできる。ギャップ３９を小さくできることで、ギャップ３９からの漏れ磁束を低減できる。

更に、第一領域４１は、二つのエンドコア部３６、３７の各々における巻回部２０に向かい合う領域に設けることが挙げられる。この領域は、第一角部３８１から第二角部３８２（図３）に及ぶ領域である。第二角部３８２は、一方のエンドコア部３６と二つのサイドコア部３４、３５の各々とで構成される内側の二つの角部、及び他方のエンドコア部３７と二つのサイドコア部３４、３５の各々とで構成される内側の二つの角部である。上記第一角部３８１から第二角部３８２に及ぶ領域に第一領域４１が設けられることで、各エンドコア部３６、３７における外側に磁束を偏在させることができる。磁束を偏在させることで、第一角部３８１や第二角部３８２から漏れた磁束がコイル２に鎖交することを抑制できる。また、上記領域に第一領域４１が設けられることで、各エンドコア部３６、３７における内側の領域が第二領域４２で構成されている場合に比較して、磁性コア３の比透磁率を低くし易い。磁性コア３の比透磁率が低いことで、磁性コア３が磁気飽和することを抑制できる。また、上記領域に第一領域４１が設けられることで、一つのミドルコア部３３と、二つのサイドコア部３４、３５と、二つのエンドコア部３６、３７とを一体物で作製し易い。

更に、第一領域４１は、二つのサイドコア部３４、３５の各々の少なくとも一部の領域に設けられることが挙げられる。特に、第一領域４１は、二つのサイドコア部３４、３５の各々の全領域に設けられていることが挙げられる。各サイドコア部３４、３５に第一領域４１を設けることで、各サイドコア部３４、３５が全長にわたって第二領域４２で構成されている場合に比較して、磁性コア３の比透磁率を低くし易い。磁性コア３の比透磁率が低いことで、磁性コア３に設けるギャップ３９を小さくできる。ギャップ３９を小さくできることで、ギャップ３９からの漏れ磁束を低減できる。

本例の第一領域４１は、各第一角部３８１、各第一角部３８１から各第二角部３８２に及ぶ領域、ミドルコア部３３の中央領域、及び各サイドコア部３４、３５の全領域の全てに設けられている。更に、本例の第一領域４１は、各エンドコア部３６、３７における第二方向Ｄ２に沿った両端部にも設けられている。

本例の第一領域４１は、各第一コア片３１ａ、３１ｂ（図２）で構成される。第一領域４１の構成材料については、後で第二領域４２の構成材料と合わせて詳述する。

（第二領域）
第二領域４２は、第一領域４１よりも比透磁率が高い領域である。例えば、第二領域４２における比透磁率は、５０以上５００以下であることが挙げられる。第二領域４２における比透磁率は、更に５５以上４５０以下、特に６０以上４００以下であることが挙げられる。

第二領域４２は、図３及び図４に示すように、各エンドコア部３６、３７の外側に偏在している。

第二領域４２は、基端領域４２０と第一突出領域４２１とを含む。基端領域４２０と第一突出領域４２１とはつながっている。

基端領域４２０は、図３に示すように、各エンドコア部３６、３７において、ミドルコア部３３の軸線３３０を跨いで第二方向Ｄ２に沿って延びるように設けられている。各図において、軸線３３０は一点鎖線で示す。ミドルコア部３３の軸線３３０は、ミドルコア部３３の中心線を延長した直線である。本例では、ミドルコア部３３の形状は、矩形柱状である。よって、本例におけるミドルコア部３３の軸線３３０は、矩形の対角線の交点を通ってミドルコア部３３の長手方向に沿って延びる直線である。本例におけるミドルコア部３３の軸線３３０は、第三方向Ｄ３から平面視したとき、ミドルコア部３３における第二方向Ｄ２に沿った長さを二等分するようにミドルコア部３３の長手方向に沿って延びる直線である。

基端領域４２０は、各エンドコア部３６、３７において、各第一角部３８１よりも第二方向Ｄ２の外側にまで延びていることが挙げられる。本例では、基端領域４２０における第二方向Ｄ２に沿った両端部は、第一角部３８１と第二角部３８２との間に相当する領域に位置する。また、本例では、基端領域４２０における第二方向Ｄ２に沿った両端部は、巻回部２０の外面と面一となる領域に位置する。

本例の基端領域４２０は、各エンドコア部３６、３７における第二方向Ｄ２に沿った外面を構成している。本例の基端領域４２０は、各エンドコア部３６、３７における巻回部２０の端面に向かい合う面から間隔を有して設けられている。また、本例の基端領域４２０は、各エンドコア部３６、３７における第二方向Ｄ２に沿った両側面から間隔を有して設けられている。これらの間隔には、第一領域４１が設けられている。

第一突出領域４２１は、基端領域４２０からミドルコア部３３側に向かって突出している。本例の第一突出領域４２１は、各エンドコア部３６、３７からミドルコア部３３に跨って設けられている。図４の左側に位置する第一突出領域４２１は、ミドルコア部３３からエンドコア部３６に向かって流れる磁束を引き寄せる機能を有する。図４の左側に位置する第一突出領域４２１に磁束を引き寄せることで、エンドコア部３６側に位置する第一角部３８１からの漏れ磁束を低減できる。図４の右側に位置する第一突出領域４２１は、エンドコア部３７からミドルコア部３３に向かって流れる磁束を巻回部２０（図３）内に導く機能を有する。図４の右側に位置する第一突出領域４２１を通して巻回部２０（図３）内に磁束を導くことで、エンドコア部３７側に位置する第一角部３８１からの漏れ磁束を低減できる。

第一突出領域４２１は、巻回部２０における近接側の端部に達する先端部４２１０を備えることが挙げられる。例えば、図３において、エンドコア部３６側に設けられる第一突出領域４２１の先端部４２１０は、巻回部２０における図３の左側に位置する端部２０ａに達する。同様に、図３において、エンドコア部３７側に設けられる第一突出領域４２１の先端部４２１０は、巻回部２０における図３の右側に位置する端部２０ｂに達する。上記先端部４２１０を備えることで、ミドルコア部３３における巻回部２０の外側に位置する領域に第一領域４１のみの箇所がないため、漏れ磁束を抑制し易い。

本例の先端部４２１０は、図３に示すように、巻回部２０の各端部２０ａ、２０ｂよりも更に巻回部２０の内側に位置する。先端部４２１０が巻回部２０の内側に位置することで、コイル２と磁性コア３とを組み合わせる際に誤差が生じたとしても、巻回部２０の端部２０ａ、２０ｂよりも第一方向Ｄ１の外側に第一領域４１のみの箇所が形成されることを抑制し易い。例えば、磁性コア３の外周には、後述するモールド樹脂部５を備えることができる。モールド樹脂部５を成形する際、巻回部２０の両端部２０ａ、２０ｂ側から成形圧力が加わると、巻回部２０が圧縮し得る。この場合であっても、先端部４２１０が巻回部２０の内側に位置することで、巻回部２０の端部２０ａ、２０ｂよりも第一方向Ｄ１の外側に第一領域４１のみの箇所が形成されることを抑制できる。

先端部４２１０が巻回部２０の内側に位置する場合、先端部４２１０は、巻回部２０の各端部２０ａ、２０ｂの近傍に位置することが挙げられる。つまり、先端部４２１０は、巻回部２０の各端部２０ａ、２０ｂから若干だけ巻回部２０の内側に位置することが挙げられる。例えば、巻回部２０の内側に位置する先端部４２１０における各端部２０ａ、２０ｂからの長さは、巻回部２０の全長の１／１０以下、更に１／２０以下、特に１／３０以下であることが挙げられる。この場合、ミドルコア部３３のうち、巻回部２０の内側に位置する領域の大部分が、第一領域４１で構成される。

先端部４２１０は、電磁気学的には、巻回部２０の各端部２０ａ、２０ｂの端面と面一であることが好ましい。また、先端部４２１０は、巻回部２０の各端部２０ａ、２０ｂに達しなくてもよい。また、先端部４２１０は、各エンドコア部３６、３７にのみ設けられ、ミドルコア部３３に設けられなくてもよい。第一突出領域４２１が長いほど、磁性コア３の比透磁率が高くなる。つまり、第一突出領域４２１の長さを調整することで、磁性コア３の比透磁率を調整することができる。

本例の各第一突出領域４２１は、一つである。各第一突出領域４２１は、二つの第一角部３８１間に設けられれば、複数であってもよい。また、本例の各第一突出領域４２１は、第一方向Ｄ１に沿って延びる直方体状である。各第一突出領域４２１は、ミドルコア部３３からエンドコア部３６に向かって流れる磁束を引き寄せたり、エンドコア部３７からミドルコア部３３に向かって流れる磁束を巻回部２０内に導いたりすることができれば、その形状は特に問わない。

基端領域４２０における第二方向Ｄ２に沿った長さは、第一突出領域４２１における第二方向Ｄ２に沿った長さよりも長いことが挙げられる。本例の基端領域４２０は、第一突出領域４２１から第二方向Ｄ２の両側に向かってそれぞれ延びている。基端領域４２０は、第一突出領域４２１から第二方向Ｄ２の片側に向かってのみ延びていてもよい。

本例の第二領域４２は、各第二コア片３２ａ、３２ｂで構成される。

磁性コア３における第一領域４１の割合は、磁性コア３を１００体積％とするとき、５０体積％以上、更に５５体積％以上、特に６０体積％以上であることが挙げられる。また、ミドルコア部３３における第一領域４１の割合は、ミドルコア部３３を１００体積％とするとき、８０体積％以上、更に８５体積％以上、特に９０体積％以上であることが挙げられる。ミドルコア部３３は、第一突出領域４２１との間に第一領域４１を介して第二領域４２を備えていてもよい。他に、ミドルコア部３３は、第一角部３８１を除く外周領域に第二領域４２を備えていてもよい。

（構成材料）
第一領域４１及び第二領域４２は、軟磁性材料を含む成形体で構成されている。軟磁性材料としては、鉄や鉄合金等の金属、フェライト等の非金属が挙げられる。鉄合金は、例えば、Ｆｅ－Ｓｉ合金、Ｆｅ－Ｎｉ合金等が挙げられる。軟磁性材料を含む成形体としては、複合材料の成形体や圧粉成形体等が挙げられる。

複合材料の成形体は、樹脂中に軟磁性粉末が分散してなる。複合材料の成形体は、未固化の樹脂中に軟磁性粉末を混合して分散させた原料を金型に充填し、樹脂を固化させることで得られる。複合材料は、樹脂中の軟磁性粉末の含有量を調整することによって、磁気特性、例えば比透磁率や飽和磁束密度を制御し易い。特に、複合材料は、軟磁性粉末の含有量を少なく調整し易く、比透磁率を低くし易い。更に、複合材料は、圧粉成形体に比較して、複雑な形状でも形成し易い。複合材料の成形体中の軟磁性粉末の含有量は、複合材料を１００体積％とすると、例えば、２０体積％以上８０体積％以下であることが挙げられる。複合材料の成形体中の樹脂の含有量は、複合材料を１００体積％とすると、例えば、２０体積％以上８０体積％以下であることが挙げられる。

圧粉成形体は、軟磁性材料からなる粉末、即ち軟磁性粉末を圧縮成形することで得られる。圧粉成形体は、複合材料の成形体に比較して、コア片に占める軟磁性粉末の割合を高くできる。よって、圧粉成形体は、磁気特性、例えば比透磁率や飽和磁束密度を高くし易い。圧粉成形体中の軟磁性粉末の含有量は、圧粉成形体を１００体積％とすると、例えば８０体積％超、更に８５体積％以上であることが挙げられる。

軟磁性粉末は、軟磁性粒子の集合体である。軟磁性粒子は、軟磁性粒子の表面に絶縁被覆を有する被覆粒子であってもよい。絶縁被覆の構成材料は、リン酸塩等が挙げられる。複合材料の樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂（例、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン９Ｔ等）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。複合材料は、樹脂に加えて、フィラーを含有してもよい。フィラーを含有することで、複合材料の放熱性を向上させることができる。フィラーは、例えば、セラミックスやカーボンナノチューブ等の非磁性材料からなる粉末を利用できる。セラミックスは、例えば、金属又は非金属の酸化物、窒化物、炭化物等が挙げられる。酸化物の一例として、アルミナ、シリカ、酸化マグネシウム等が挙げられる。窒化物の一例として、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等が挙げられる。炭化物の一例として、炭化珪素等が挙げられる。

本例では、第一領域４１、即ち各第一コア片３１ａ、３１ｂ（図２）が複合材料の成形体で構成されている。第一領域４１が複合材料の成形体で構成されていることで、比透磁率が低い第一領域４１を得易い。一方、第二領域４２、即ち各第二コア片３２ａ、３２ｂ（図２）が圧粉成形体で構成されている。第二領域４２が圧粉成形体で構成されていることで、比透磁率が高い第二領域４２を得易い。第一領域４１が複合材料の成形体で構成され、かつ第二領域４２が圧粉成形体で構成される場合、第二領域４２を第一領域４１にインサート成形することができる。

第一領域４１及び第二領域４２の双方が複合材料の成形体で構成されていてもよい。また、第一領域４１及び第二領域４２の双方が圧粉成形体で構成されていてもよい。いずれの場合であっても、軟磁性粉末の含有量を異ならせることで、第一領域４１よりも第二領域４２の比透磁率を高くすればよい。

（磁束の流れ）
図４を参照して、磁性コア３における磁束の流れを説明する。まず、ミドルコア部３３からエンドコア部３６に向かって流れる磁束は、エンドコア部３６に設けられた第一突出領域４２１に引き寄せられる。特に、本例では、第一突出領域４２１の先端部４２１０が巻回部２０の端部２０ａ（図３）に達しているため、磁束は、巻回部２０の内側で第一突出領域４２１に引き寄せられる。第一突出領域４２１に引き寄せられた磁束は、第一突出領域４２１を流れた後、基端領域４２０を流れる。よって、磁束の大部分は、第一角部３８１を避けるように、ミドルコア部３３及びエンドコア部３６の中央部分を流れる。

エンドコア部３６に流れる磁束は、主に基端領域４２０を流れる。基端領域４２０は、エンドコア部３６における巻回部２０の端面に向かい合う面から間隔を有して設けられている。そのため、磁束は、エンドコア部３６の外側から各サイドコア部３４、３５に向かって流れる。よって、磁束の大部分は、エンドコア部３６と各サイドコア部３４、３５とで構成される内側の第二角部３８２を避けるように流れる。

各サイドコア部３４、３５からエンドコア部３７に流れる磁束は、エンドコア部３７に設けられた基端領域４２０に引き寄せられる。基端領域４２０に引き寄せられた磁束は、第一突出領域４２１を流れることで、巻回部２０内に導かれる。よって、磁束の大部分は、第一角部３８１を避けるように、エンドコア部３７及びミドルコア部３３の中央部分を流れる。

≪モールド樹脂部≫
リアクトル１は、図１に示すように、モールド樹脂部５を備えることができる。モールド樹脂部５は、磁性コア３の少なくとも一部を覆う。モールド樹脂部５は、磁性コア３を外部環境から保護する機能を有する。モールド樹脂部５は、更にコイル２を覆っていてもよい。つまり、モールド樹脂部５は、コイル２と磁性コア３との組合体の少なくとも一部を覆うように設けられる。モールド樹脂部５がコイル２と磁性コア３との間に介在されていれば、コイル２と磁性コア３との絶縁を確保し易い。更に、モールド樹脂部５が、複数のコア片間、又はコイル２と磁性コア３との間に跨って存在していれば、コア片同士、又はコイル２と磁性コア３とを互いに位置決めし易い。

本例のモールド樹脂部５は、コイル２と磁性コア３との組合体の外周を覆う。よって、本例の組合体は、モールド樹脂部５によって外部環境から保護される。また、本例の組合体は、モールド樹脂部５によってコイル２と磁性コア３とが一体化されて構成される。磁性コア３の外周面の少なくとも一部、又はコイル２の外周面の少なくとも一部がモールド樹脂部５から露出していてもよい。

本例のモールド樹脂部５は、巻回部２０の内面とミドルコア部３３との間に介在されている。また、本例のモールド樹脂部５は、ミドルコア部３３に設けられたギャップ３９（図３）に充填されて、ギャップ材を構成している。

モールド樹脂部５を構成する樹脂は、例えば、上述した複合材料の樹脂と同様の樹脂が挙げられる。モールド樹脂部５の構成材料は、複合材料と同様に、上述したフィラーを含有していてもよい。

≪その他≫
リアクトル１は、図示していないものの、ケース、接着層、及び保持部材の少なくとも一つを備えることができる。ケースは、コイル２と磁性コア３との組合体を収納する。ケースを備える場合、組合体とケースとの間に封止樹脂部が充填されていてもよい。接着層は、組合体を設置面に固定する。保持部材は、コイル２と磁性コア３との間に介在され、コイル２と磁性コア３との間の電気的絶縁を確保する機能を有する。また、保持部材は、コイル２と磁性コア３との相互の位置を規定して、位置決め状態を保持する機能を有する。

≪効果≫
実施形態１のリアクトル１は、図４に示すように、ミドルコア部３３からエンドコア部３６にいたる磁束の流れをコントロールできる。また、実施形態１のリアクトル１は、図４に示すように、エンドコア部３７からミドルコア部３３にいたる磁束の流れをコントロールできる。よって、実施形態１のリアクトル１は、第一角部３８１からの漏れ磁束を低減できる。他に、実施形態１のリアクトル１は、第一角部３８１に第一領域４１を備えることで、各エンドコア部３６、３７の比透磁率を低くでき、磁性コア３が磁気飽和することを抑制できる。また、実施形態１のリアクトル１は、第一角部３８１に第一領域４１を備えることで、コア片３ａにおける第一ミドルコア部３３１とエンドコア部３６、及びコア片３ｂにおける第二ミドルコア部３３２とエンドコア部３７を一体物で構成できる。一体物で構成することで、磁性コア３の部品点数を削減でき、生産性を向上できる。

実施形態１のリアクトル１は、磁性コア３の大部分が比透磁率の低い第一領域４１で構成されている。よって、磁性コア３の比透磁率を低くできることで、磁性コア３に設けるギャップを低減できる。実施形態１のリアクトル１では、ミドルコア部３３にのみギャップ３９が設けられている。ミドルコア部３３は、巻回部２０の内側に配置されるので、ギャップ３９からの漏れ磁束を低減し易い。

＜実施形態２＞
図５を参照して、実施形態２のリアクトルを説明する。図５では、説明の便宜上、コイル２を破線で示している。実施形態２のリアクトルは、第一領域４１及び第二領域４２の配置形態が実施形態１のリアクトル１と相違する。具体的には、実施形態２では、実施形態１と比較して、第二領域４２の範囲が大きい。以下の説明では、上述した実施形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

本例の第二領域４２は、実施形態１の第二領域４２と比較して、基端領域４２０の範囲が大きい。本例の基端領域４２０は、各エンドコア部３６、３７において、第二方向Ｄ２に沿った両端部にまで設けられている。つまり、本例の基端領域４２０は、各エンドコア部３６、３７における第二方向Ｄ２に沿った外面を全面にわたって構成している。

第二領域４２の範囲が大きくなると、磁性コア３の比透磁率が高くなる。そのため、実施形態２では、実施形態１と比較して、磁性コア３に設けるギャップ３９の幅が大きくなっている。

本例の形態では、基端領域４２０がエンドコア部３６の上記両端部まで延びていることで、磁束は、エンドコア部３６の外側を流れる。そして、エンドコア部３６の外側を流れた磁束は、エンドコア部３６から各サイドコア部３４、３５への移行箇所で外側に集約され易い。よって、エンドコア部３６から各サイドコア部３４、３５に向かって流れる磁束は、エンドコア部３６と各サイドコア部３４、３５とで構成される内側の第二角部３８２を避けるように流れる。同様に、各サイドコア部３４、３５からエンドコア部３７に向かって流れる磁束も、エンドコア部３６と各サイドコア部３４、３５とで構成される内側の第二角部３８２を避けるように流れる。よって、第二角部３８２からの漏れ磁束を抑制できる。

コイル２と磁性コア３との組合体は、上述したように、図示しないケースに収納される場合がある。ケースは、代表的には、ボルトによって設置対象に固定される。具体的には、ケースには、例えば、外方に突出する突片が設けられている。突片にはボルト孔が設けられている。突片のボルト孔と設置対象のボルト孔とを位置合わせして、両ボルト孔にボルトをねじ込むことで、ケースは設置対象に固定される。本例のリアクトルは、第二領域４２の範囲が広いことで、エンドコア部３６、３７からボルト側や突片側に向かう漏れ磁束を低減し易い。

＜実施形態３＞
図６を参照して、実施形態３のリアクトルを説明する。図６では、説明の便宜上、コイル２を破線で示している。実施形態３では、実施形態２と比較して、第二領域４２の範囲が更に大きい。以下の説明では、上述した実施形態２との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

本例の第二領域４２は、更に第二突出領域４２２を備える。第二突出領域４２２は、基端領域４２０から各サイドコア部３４、３５側に向かって突出する。本例の第二突出領域４２２は、基端領域４２０の両端部からそれぞれ突出している。第二突出領域４２２は、各エンドコア部３６、３７と各サイドコア部３４、３５とで構成される各第二角部３８２を避けるように設けられている。各第二角部３８２は、第一領域４１で構成される。

本例では、第二突出領域４２２の突出長さは、第一突出領域４２１の突出長さと同じである。第二突出領域４２２の突出長さは、第一突出領域４２１の突出長さよりも短くてもよいし長くてもよい。

上述したように、第二領域４２の範囲が大きくなると、磁性コア３の比透磁率が高くなる。そのため、実施形態３では、実施形態２と比較して、磁性コア３に設けるギャップ３９の幅が更に大きくなっている。ギャップ３９の幅は、第二突出領域４２２の突出長さに応じて適宜選択できる。

本例の第二領域４２は、各サイドコア部３４、３５における巻回部２０に向かい合う領域には設けられていない。つまり、各サイドコア部３４、３５における巻回部２０に向かい合う領域には、第一領域４１が設けられている。よって、本例では、ミドルコア部３３、各サイドコア部３４、３５、及び各エンドコア部３６、３７における巻回部２０に向かい合う領域の全てが、第一領域４１で構成されている。

本例の形態では、基端領域４２０がエンドコア部３６の両端部まで延びていることで、磁束は、エンドコア部３６の外側を流れる。また、本例の形態では、更に各サイドコア部３４、３５に第二突出領域４２２を備えることで、エンドコア部３６の外側を流れた磁束は、エンドコア部３６から各サイドコア部３４、３５への移行箇所でより外側に集約され易い。よって、エンドコア部３６から各サイドコア部３４、３５に向かって流れる磁束は、エンドコア部３６と各サイドコア部３４、３５とで構成される内側の第二角部３８２をより避けるように流れる。同様に、各サイドコア部３４、３５からエンドコア部３７に向かって流れる磁束も、エンドコア部３６と各サイドコア部３４、３５とで構成される内側の第二角部３８２をより避けるように流れる。よって、第二角部３８２からの漏れ磁束をより抑制できる。

＜実施形態４＞
図７を参照して、実施形態４のリアクトルを説明する。図７では、説明の便宜上、コイル２を破線で示している。実施形態４では、実施形態３と比較して、第二領域４２の範囲が更に大きい。以下の説明では、上述した実施形態３との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

本例の第二領域４２における第二突出領域４２２は、各サイドコア部３４、３５の全領域に設けられている。つまり、第二突出領域４２２は、各サイドコア部３４、３５における巻回部２０に向かい合う領域にも設けられている。

本例のリアクトルは、巻回部２０の外側に配置される磁性コア３の大部分が第二領域４２で構成されるため、巻回部２０の外側における磁束の流れをコントロールし易い。ただし、上述したように、第二領域４２の範囲が大きくなると、磁性コア３の比透磁率が高くなるため、本例では、実施形態３と比較して、ギャップ３９の幅が更に大きくなっている。

＜実施形態５＞
図８を参照して、実施形態５のリアクトルを説明する。図８では、説明の便宜上、コイル２を破線で示している。実施形態５のリアクトルは、エンドコア部３６側に設けられる第二領域４２と、エンドコア部３７側に設けられる第二領域４２とが、非対称である点が実施形態１と相違する。ここでの非対称とは、ミドルコア部３３を第一方向Ｄ１に二等分する中間線に対して非対称であることを言う。以下の説明では、上述した実施形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

本例のエンドコア部３６側に設けられる第二領域４２では、第一突出領域４２１からサイドコア部３４側に延びる領域の第二方向Ｄ２に沿った長さが、第一突出領域４２１からサイドコア部３５側に延びる領域の第二方向Ｄ２に沿った長さよりも短い。つまり、エンドコア部３６側に設けられる第二領域４２は、ミドルコア部３３の軸線３３０に対して非対称の形状である。一方、本例のエンドコア部３７側に設けられる第二領域４２では、第一突出領域４２１からサイドコア部３４側に延びる領域の第二方向Ｄ２に沿った長さが、第一突出領域４２１からサイドコア部３５側に延びる領域の第二方向Ｄ２に沿った長さよりも長い。つまり、エンドコア部３７側に設けられる第二領域４２も、エンドコア部３６側に設けられる第二領域４２と同様に、ミドルコア部３３の軸線３３０に対して非対称の形状である。そして、エンドコア部３６側に設けられる第二領域４２と、エンドコア部３７側に設けられる第二領域４２とは、上記中間線に対して非対称の形状である。

なお、エンドコア部３６側に設けられる第二領域４２の形状と、エンドコア部３７側に設けられる第二領域４２の形状とが同じであっても、各第二領域４２が、上記中間線に対して非対称となるように配置されていてもよい。ここでの非対称とは、例えば、各第二領域４２が、第二方向Ｄ２にずれた位置に配置されていることを言う。

他に、エンドコア部３６側に設けられる第二領域４２の形状と、エンドコア部３７側に設けられる第二領域４２の形状とが同じで、かつ各第二領域４２の形状が、第一突出領域４２１まわりに非対称であってもよい。

＜実施形態６＞
図９を参照して、実施形態６のリアクトルを説明する。図９では、説明の便宜上、コイル２を破線で示している。実施形態６のリアクトルは、磁性コア３を構成する二つのコア片３ａ、３ｂの形状が実施形態１のリアクトル１と相違する。以下の説明では、上述した実施形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

本例のコア片３ａは、エンドコア部３６と、第一ミドルコア部３３１と、二つのサイドコア部３４、３５とを備える。第一ミドルコア部３３１は、ミドルコア部３３の一部である。第一ミドルコア部３３１における第一方向Ｄ１に沿った長さは、二つのサイドコア部３４、３５における第一方向Ｄ１に沿った長さよりも短い。よって、本例のコア片３ａは、第一ミドルコア部３３１の上記長さが二つのサイドコア部３４、３５の上記長さよりも短いＥ字状の部材である。本例のコア片３ｂは、エンドコア部３７と、第二ミドルコア部３３２とを備える。第二ミドルコア部３３２は、ミドルコア部３３から第一ミドルコア部３３１及びギャップ３９を除いた残部である。本例のコア片３ｂは、Ｔ字状の部材である。磁性コア３は、Ｅ字状のコア片３ａとＴ字状のコア片３ｂとを組み合わせることによって、全体としてθ状に構成される。本例では、第一ミドルコア部３３１と第二ミドルコア部３３２との間にギャップ３９が設けられている。

第一領域４１及び第二領域４２は、所定の箇所に配置されるように、適宜各コア片３ａ、３ｂに設けることができる。本例では、コア片３ａに設けられる第二領域４２の形状と、コア片３ｂに設けられる第二領域４２の形状とは、同一である。

＜実施形態７＞
図１０を参照して、実施形態７のリアクトルを説明する。図１０では、説明の便宜上、コイル２を破線で示している。実施形態７のリアクトルは、磁性コア３を構成する二つのコア片３ａ、３ｂの形状が実施形態１のリアクトル１と相違する。以下の説明では、上述した実施形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

本例のコア片３ａは、エンドコア部３６と、ミドルコア部３３と、二つのサイドコア部３４、３５とを備える。本例のコア片３ａは、Ｅ字状の部材である。本例のコア片３ｂは、エンドコア部３７を備える。本例のコア片３ｂは、Ｉ字状の部材である。磁性コア３は、Ｅ字状のコア片３ａとＩ字状のコア片３ｂとを組み合わせることによって、全体としてθ状に構成される。本例では、ギャップを備えない。ギャップは、必要に応じて、ミドルコア部３３の途中に設けることができる。他に、ギャップは、ミドルコア部３３とエンドコア部３７との間に設けることができる。

第一領域４１及び第二領域４２は、所定の箇所に配置されるように、適宜各コア片３ａ、３ｂに設けることができる。本例のコア片３ａでは、エンドコア部３６とミドルコア部３３に跨って第二領域４２が設けられると共に、ミドルコア部３３におけるエンドコア部３７側の端部にも第二領域４２が設けられている。ミドルコア部３３におけるエンドコア部３７側の端部に設けられた第二領域４２は、第一突出領域４２１の一部である。一方、本例のコア片３ｂでは、エンドコア部３７に第二領域４２が設けられている。コア片３ａとコア片３ｂとが組み合わされることによって、エンドコア部３７とミドルコア部３３とに跨った第二領域４２が形成される。

＜実施形態８＞
図１１を参照して、実施形態８のリアクトルを説明する。図１１では、説明の便宜上、コイル２を破線で示している。実施形態８のリアクトルは、磁性コア３を構成する二つのコア片３ａ、３ｂの形状が実施形態１のリアクトル１と相違する。以下の説明では、上述した実施形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

本例のコア片３ａは、エンドコア部３６と、ミドルコア部３３と、二つの第一サイドコア部３４１、３５１とを備える。第一サイドコア部３４１は、サイドコア部３４の一部である。第一サイドコア部３５１は、サイドコア部３５の一部である。ミドルコア部３３における第一方向Ｄ１に沿った長さは、二つの第一サイドコア部３４１、３５１における第一方向Ｄ１に沿った長さよりも長い。よって、本例のコア片３ａは、ミドルコア部３３の上記長さが二つの第一サイドコア部３４１、３５１の上記長さよりも長いＥ字状の部材である。本例のコア片３ｂは、エンドコア部３７と、二つの第二サイドコア部３４２、３５２とを備える。第二サイドコア部３４２は、サイドコア部３４の残部である。第二サイドコア部３５２は、サイドコア部３５の残部である。本例のコア片３ｂは、Ｕ字状の部材である。磁性コア３は、Ｅ字状のコア片３ａとＵ字状のコア片３ｂとを組み合わせることによって、全体としてθ状に構成される。本例では、ギャップを備えない。ギャップは、必要に応じて、ミドルコア部３３の途中に設けることができる。他に、ギャップは、ミドルコア部３３とエンドコア部３７との間に設けることができる。

第一領域４１及び第二領域４２は、所定の箇所に配置されるように、適宜各コア片３ａ、３ｂに設けることができる。本例のコア片３ａでは、エンドコア部３６とミドルコア部３３に跨って第二領域４２が設けられると共に、ミドルコア部３３におけるエンドコア部３７側の端部にも第二領域４２が設けられている。ミドルコア部３３におけるエンドコア部３７側の端部に設けられた第二領域４２は、第一突出領域４２１の一部である。一方、本例のコア片３ｂでは、エンドコア部３７に第二領域４２が設けられている。コア片３ａとコア片３ｂとが組み合わされることによって、エンドコア部３７とミドルコア部３３とに跨った第二領域４２が形成される。

＜実施形態９＞
実施形態１から実施形態８に係る各リアクトルは、以下の通電条件を満たす用途に利用できる。通電条件としては、例えば、最大直流電流が１００Ａ以上１０００Ａ以下程度であり、平均電圧が１００Ｖ以上１０００Ｖ以下程度であり、使用周波数が５ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下程度であることが挙げられる。実施形態１から実施形態８に係る各リアクトルは、代表的には電気自動車やハイブリッド自動車等の車両等に載置されるコンバータの構成部品や、このコンバータを備える電力変換装置の構成部品に利用できる。

ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両１２００は、図１２に示すようにメインバッテリ１２１０と、メインバッテリ１２１０に接続される電力変換装置１１００と、メインバッテリ１２１０からの供給電力により駆動して走行に利用されるモータ１２２０とを備える。モータ１２２０は、代表的には、３相交流モータであり、走行時、車輪１２５０を駆動し、回生時、発電機として機能する。ハイブリッド自動車の場合、車両１２００は、モータ１２２０に加えてエンジン１３００を備える。図１２では、車両１２００の充電箇所としてインレットを示すが、プラグを備える形態とすることができる。

電力変換装置１１００は、メインバッテリ１２１０に接続されるコンバータ１１１０と、コンバータ１１１０に接続されて、直流と交流との相互変換を行うインバータ１１２０とを有する。本例に示すコンバータ１１１０は、車両１２００の走行時、２００Ｖ～３００Ｖ程度のメインバッテリ１２１０の入力電圧を４００Ｖ～７００Ｖ程度にまで昇圧して、インバータ１１２０に給電する。コンバータ１１１０は、回生時、モータ１２２０からインバータ１１２０を介して出力される入力電圧をメインバッテリ１２１０に適合した直流電圧に降圧して、メインバッテリ１２１０に充電させている。入力電圧は、直流電圧である。インバータ１１２０は、車両１２００の走行時、コンバータ１１１０で昇圧された直流を所定の交流に変換してモータ１２２０に給電し、回生時、モータ１２２０からの交流出力を直流に変換してコンバータ１１１０に出力している。

コンバータ１１１０は、図１３に示すように複数のスイッチング素子１１１１と、スイッチング素子１１１１の動作を制御する駆動回路１１１２と、リアクトル１１１５とを備え、ＯＮ／ＯＦＦの繰り返しにより入力電圧の変換を行う。入力電圧の変換とは、ここでは昇降圧を行う。スイッチング素子１１１１には、電界効果トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ等のパワーデバイスが利用される。リアクトル１１１５は、回路に流れようとする電流の変化を妨げようとするコイルの性質を利用し、スイッチング動作によって電流が増減しようとしたとき、その変化を滑らかにする機能を有する。リアクトル１１１５として、実施形態１から実施形態８のいずれかのリアクトルを備える。漏れ磁束を低減できるリアクトルを備えることで、電力変換装置１１００やコンバータ１１１０は、低損失が期待できる。

車両１２００は、コンバータ１１１０の他、メインバッテリ１２１０に接続された給電装置用コンバータ１１５０や、補機類１２４０の電力源となるサブバッテリ１２３０とメインバッテリ１２１０とに接続され、メインバッテリ１２１０の高圧を低圧に変換する補機電源用コンバータ１１６０を備える。コンバータ１１１０は、代表的には、ＤＣ－ＤＣ変換を行うが、給電装置用コンバータ１１５０や補機電源用コンバータ１１６０は、ＡＣ－ＤＣ変換を行う。給電装置用コンバータ１１５０のなかには、ＤＣ－ＤＣ変換を行うものもある。給電装置用コンバータ１１５０や補機電源用コンバータ１１６０のリアクトルに、実施形態１から実施形態８のいずれかのリアクトルと同様の構成を備え、適宜、大きさや形状等を変更したリアクトルを利用できる。また、入力電力の変換を行うコンバータであって、昇圧のみを行うコンバータや降圧のみを行うコンバータに、実施形態１から実施形態８のいずれかのリアクトルを利用することもできる。

１ リアクトル
２ コイル、２０ 巻回部、 ２０ａ、２０ｂ 端部
３ 磁性コア、３ａ、３ｂ コア片
３１ａ、３１ｂ 第一コア片
３１０ 凹部、３１１ 第一凹部、３１２ 第二凹部
３２ａ、３２ｂ 第二コア片
３３ ミドルコア部、３３０ 軸線
３３１ 第一ミドルコア部 ３３２ 第二ミドルコア部
３４、３５ サイドコア部
３４１、３５１ 第一サイドコア部 ３４２、３５２ 第二サイドコア部
３６、３７ エンドコア部
３６１、３７１ 第一エンドコア部、３６２、３７２ 第二エンドコア部
３８１ 第一角部、３８２ 第二角部
３９ ギャップ
４１ 第一領域
４２ 第二領域
４２０ 基端領域
４２１ 第一突出領域、４２１０ 先端部
４２２ 第二突出領域
５ モールド樹脂部
Ｄ１ 第一方向、Ｄ２ 第二方向、Ｄ３ 第三方向
１１００ 電力変換装置、１１１０ コンバータ、１１１１ スイッチング素子
１１１２ 駆動回路、１１１５ リアクトル、１１２０ インバータ
１１５０ 給電装置用コンバータ、１１６０ 補機電源用コンバータ
１２００ 車両、１２１０ メインバッテリ、１２２０ モータ
１２３０ サブバッテリ、１２４０ 補機類、１２５０ 車輪、１３００ エンジン

二つのコア片３ａ、３ｂの形状及び寸法は、同一である。一方のコア片３ａは、エンドコア部３６と、第一ミドルコア部３３１と、二つの第一サイドコア部３４１、３５１とを備える。他方のコア片３ｂは、エンドコア部３７と、第二ミドルコア部３３２と、二つの第二サイドコア部３４２、３５２とを備える。二つのコア片３ａ、３ｂの形状及び寸法は、異なっていてもよい。二つのコア片３ａ、３ｂの形状及び寸法が異なる形態は、実施形態６から実施形態８で説明する。

Claims (13)

1. コイルと磁性コアとを備え、
   前記コイルは、一つの巻回部を備え、
   前記磁性コアは、ミドルコア部と、二つのサイドコア部と、二つのエンドコア部とを備え、
   前記ミドルコア部は、前記巻回部の内側に配置される部分を有し、
   前記二つのサイドコア部の各々は、前記巻回部の外側で前記ミドルコア部と並んで配置され、
   前記二つのエンドコア部の各々は、前記巻回部の端部の外側で前記ミドルコア部と前記二つのサイドコア部とをつなぐように配置されるリアクトルであって、
   前記磁性コアは、第一領域と、前記第一領域よりも比透磁率が高い第二領域とを備え、
   前記第一領域は、前記ミドルコア部と前記二つのエンドコア部の各々とで構成される二つの角部を含み、
   前記第二領域は、基端領域と突出領域とを含み、
   前記基端領域は、前記二つのエンドコア部の各々において、前記ミドルコア部の軸線を跨いで前記ミドルコア部と前記二つのサイドコア部との並列方向に延び、
   前記突出領域は、前記基端領域から前記ミドルコア部側に向かって突出している、
   リアクトル。
2. 前記突出領域は、前記巻回部における近接する側の端部に達する先端部を備える請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記ミドルコア部における軸方向の中央領域は、前記第一領域で構成されている請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記二つのエンドコア部の各々における巻回部と向かい合う領域は、前記第一領域で構成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。
5. 前記二つのサイドコア部の各々は、前記第一領域で構成されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリアクトル。
6. 前記第一領域における比透磁率は、５以上５０以下である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のリアクトル。
7. 前記第二領域における比透磁率は、５０以上５００以下である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のリアクトル。
8. 前記第一領域は、樹脂中に軟磁性粉末が分散してなる複合材料の成形体で構成されている請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のリアクトル。
9. 前記第二領域は、軟磁性粉末の圧粉成形体で構成されている請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のリアクトル。
10. 前記磁性コアは、同一形状である二つのコア片で構成され、
    前記二つのコア片の各々は、前記二つのエンドコア部の一方と、前記ミドルコア部の一部と、前記二つのサイドコア部の各々の一部とを備えるＥ字状の部材である請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のリアクトル。
11. 前記磁性コアの少なくとも一部を覆うモールド樹脂部を備える請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のリアクトル。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のリアクトルを備える、
    コンバータ。
13. 請求項１２に記載のコンバータを備える、
    電力変換装置。

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