JP4106993B2 - リアクトル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、永久磁石を用いて磁気バイアスを与えるリアクトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、例えば特開平８−３１６０４９号公報に示された従来例としての直流リアクトルの正断面を示す図である。図において、２１はＴ形コア、２２はＣ形コア、２３はＴ形コア２１とＣ形コア２２とから構成されるコア構体である。また、２４はＴ形コア２１の中央脚部２１ｂに巻回されるコイルである。
また、２５はＴ形コア２１の底部２１ａとＣ形コア２２の両側面脚２２ｂとの間に形成される磁気的空隙である。また、２６はＴ形コア２１の底部２１ａとＣ形コア２２の両側面脚２２ｂとの間に挟む薄い絶縁シート、２７はブロック状の２つのコアが突き合わされる（Ｔ形コア２１の中央脚部２１ｂの頂部とＣ形コア２２の底部２２ａとの間）合わせ面、２８はＴ形コア２１の中央脚部２１ｂの頂部とＣ形コア２２の底部２２ａとの間に挟む極く薄い絶縁シートである。
【０００３】
また、３０はＴ形コア２１とＣ形コア２２の両側面脚２２ｂとの磁気的空隙２５の両外側面に取り付けられる磁気バイアス用の永久磁石、３１は永久磁石３０の背面に貼付される磁性体の一対のバックヨークである。一対の永久磁石３０を対向するもの同士が同極性になるように、Ｎ極とＳ極が入れ代わる中性線Ｃｍを磁気的空隙２５の中性線Ｃｇと一致させて設ける。
【０００４】
また、コイル２４を脈動する直流電流で励磁すると、コイル２４の作る磁束φｅは、図中に実線で示すように、Ｔ形コア２１の中央脚部２１ｃから、Ｔ形コア２１の底部２１ａ、Ｃ形コア２２の側面脚２２ｂ、Ｃ形コア２２の底部２２ａよりなる磁路を形成する。一方、永久磁石３０の作るバイアス磁束φｍは、図中に点線で示すように、Ｔ形コア２１の底部２１ａから、Ｔ形コア２１の中央脚部２１ｂ、Ｃ形コア２２の底部２２ａ、Ｃ形コア２２の側面脚２２ｂ、永久磁石３０とバックヨーク３１よりなる磁路を通る。
すなわち、Ｔ形コア２１およびＣ形コア２２内では、コイル２４の作る磁束φｅと永久磁石３０の作るバイアス磁束φｍは対向して流れ、左右の磁気的空隙２５部で、永久磁石３０の作るバイアス磁束φｍはコイル２４の作る磁束φｅをバイパスする。
【０００５】
上記の従来例としての直流リアクトルは、Ｅ形コアの中央脚にコイルを巻回し、中央脚の高さを側面脚より低く、Ｅ形コアの側面脚をＩ形コアによりブリッジし、Ｅ形コアの中央脚とＩ形コア間の空隙に磁気バイアスを与える永久磁石を挟んだ従来の永久磁石を用いて磁気バイアスを与える直流リアクトルではコイルの作る磁束が永久磁石内を流れる、永久磁石が減磁するという問題点を解決するためになされたものである。
コイル２４の作る磁束φｅは永久磁石３０内を通らないので永久磁石３０が減磁することがなく、永久磁石３０の作るバイアス磁束φｍとコイル２４の作る磁束φｅは逆方向になり打ち消し合うので、コア内部で磁束が減少する結果、バイアス磁石がない場合に比べコアの断面積を小さくできるという効果がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のブロック状の２つのコアが一箇所の合わせ面２７のみで突き合わされている構成の直流リアクトルは、コンデンサインプット型整流回路の力率改善用直流リアクトルやチョッパ回路のリアクトルとして用いた場合に、脈動する直流電流で励磁すると合わせ面２７での騒音が発生するという問題点があり、２つのコアの合わせ面２７には、振動防止用の極く薄い絶縁シート２８が挿入されているが、直流電流に含まれる脈動成分が大きい場合には振動を引き起こす加振力が強いため、大きな騒音が避けられないという問題点があった。
また、チョッパ等のリアクトルとして用いた場合には、スイッチングに伴う振幅の大きな高周波電流が重畳するため、発生する騒音も大きくなるという問題点があった。
【０００７】
また、図８は、例えば特表平４−５０４０２９号公報に示された従来例としての電磁装置のためのラミネーションのパックの外形を示す図である。図において、４１はＣ形ラミネーションパック、４２はＴ形ラミネーションパック、４３はＣ形ラミネーションパック４１とＴ形ラミネーションパック４２とを交互に配置したラミネーションパックである。
巻回変圧器ボビンに対して、ラミネーションは従来手動でまたは積層機によって交互配置されているが、ラミネーションから交互配置スタックを手動により組み立てる場合は、時間とコストがかかり、また積層機はより迅速に動作し得るが、価格および維持費が高いという問題点があり、ラミネーションの交互配置スタックを迅速に低コストでしかも複雑な機械を必要とすることなく組み立てることを可能にする手段を提供することを目的として、予め組み立てられたラミネーションのパックがラミネーションの交互配置スタックの一部として提供されるようにしたものである。
【０００８】
２種類のラミネーションを交互に配置することが開示されているが、コイルが巻回されたコアに永久磁石を配設し、この永久磁石を用いて磁気バイアスを与える構成のリアクトルにおいては、２種類のラミネーションの合わせ面が６箇所から２箇所と減ってしまうので、ラミネーションのパック組み立て時の作業性がわるくなるという問題点があった。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、加振力の加わる点を分散させてコアの振動や騒音の発生が抑制できる構成とするとともに、板状コアを積層する工程が簡略化できるリアクトルを得るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るリアクトルは、コイルが巻回されたコアに磁気バイアスを与える永久磁石を配設したリアクトルであって、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有する凹形形状の板状コアと、この凹形形状の板状コアの底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法の中央脚を有する山形形状の板状コアと、側脚形状が同一の２種類の板状コアを備え、
前記凹形形状の板状コアを複数積層した凹形コアブロックの底辺部の上部と前記山形形状の板状コアを複数積層した山形コアブロックの中央脚とを突き合わせるとともに、前記凹形コアブロックと前記山形コアブロックとを交互に積層することにより、前記凹形形状の板状コアの側脚と前記山形形状の板状コアの側脚との間に磁気的空隙を形成するコア構体を構成するようにしたものである。
【００１３】
また、この発明に係るリアクトルは、コイルが巻回されたコアに磁気バイアスを与える永久磁石を配設したリアクトルであって、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した一方を有する第１の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した他方を有する第２の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方を有する第３の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した他方を有する第４の板状コアと、を備え、
前記第１の板状コアを複数積層した第１のコアブロックと前記第２の板状コアを複数積層した第２のコアブロックとを、２分割した前記一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、
前記第３の板状コアを複数積層した第３のコアブロックと前記第４の板状コアを複数積層した第４のコアブロックとを、前記前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、を交互に積層することにより、前記第１の板状コアの側脚と前記第２の板状コアの側脚との間および前記第３の板状コアの側脚と前記第４の板状コアの側脚との間に磁気的空隙を形成するコア構体を構成するようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るリアクトルの外観を示す図である。
また、図２はこの発明の実施の形態１に係るリアクトルに使用する２種類のコアを示す図で、（ａ）は凹形形状の板状コアの形状、（ｂ）は山形形状の板状コアの形状、（ｃ）は２種類のコア（凹形形状の板状コア１、山形形状の板状コア２）を積層した状態を示す図である。ただし、図では山形形状の板状コア２の中央脚２ｃに巻き回されるコイル５は省略し、コア部のみ示したものである。
【００１５】
図において、１は底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有する凹形形状の板状コア、２は凹形形状の板状コア１の底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法の中央脚を有する山形形状の板状コア、３ａは凹形形状の板状コア１、山形形状の板状コア２を積層して構成されるコア構体である。１ａは凹形形状の板状コア１の底部、１ｂは凹形形状の板状コア１の側脚、２ａは山形形状の板状コア２の底部、２ｂは山形形状の板状コア２の側脚、２ｃは山形形状の板状コア２の中央脚である。
４は凹形形状の板状コア１の側脚１ｂの頂部と山形形状の板状コア２の側脚２ｂの頂部との間に形成される磁気的空隙である。
５は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃに巻き回されるコイルである。
６は磁気的空隙４の両外側面に配設される板状の一対の永久磁石、７は永久磁石６の背面に貼付するバックヨークである。
また、８，９は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃが凹形形状の板状コア１の底部１ａに突き合わされるコアの合わせ面である。
また、ｈ１は凹形形状の板状コア１の側脚１ｂの寸法、ｈ２は山形形状の板状コア２の側脚２ｂの寸法、ｈ３は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃの寸法である。
【００１６】
凹形形状の板状コア１の側脚１ｂの寸法ｈ１と山形形状の板状コア２の側脚２ｂの寸法ｈ２とを等しくし（ｈ１＝ｈ２）、また山形形状の板状コア２の中央脚２ｃの寸法ｈ３は凹形形状の板状コア１の側脚１ｂの寸法ｈ１と山形形状の板状コア２の側脚２ｂの寸法ｈ２とを足した値よりも大きい値としたので（ｈ３＞ｈ１＋ｈ２）、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃが凹形形状の板状コア１の底部１ａに突き合わせた時に、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂと山形形状の板状コア２の側脚２ｂとの間に磁気的空隙４が形成される。
【００１７】
実施の形態１に係るリアクトルにおいては、予めボビン等に巻かれたコイル５に、凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを互いに突き合わせて１組のコアとするとともに、図２（ｃ）に示すように凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを交互に積層してコア構体３ａを構成するものである。コア構体３ａにおいては、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃと凹形形状の板状コア１の底部１ａとが突き合わされるコアの合わせ面８，９は２箇所となり、かつコアの合わせ面８，９が交互となる。
【００１８】
図３はこの発明の実施の形態１に係るリアクトルにおける磁束の流れを示す図である。図において、１、２、３ａ、４〜７は図１と同様であり、その説明を省略する。また、φｅはコイル５の作る磁束、φｍは永久磁石６の作るバイアス磁束である。
２種類のコアを使用して構成したコア構体３ａにおいて、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂと山形形状の板状コア２の側脚２ｂとの間に形成された磁気的空隙４の両外側面に設けられる板状の一対の永久磁石６は、板の長手方向および板厚方向おのおのに片側２極となるように着磁し、対向するもの同士が同極性となるように設けられる。
【００１９】
コイル５を脈動する直流電流で励磁すると、コイル５の作る磁束φｅは、図中に実線で示すように、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃから、凹形形状の板状コア１の底部１ａ、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂ、磁気的空隙４、山形形状の板状コア２の側脚２ｂ、山形形状の板状コア２の底部２ａよりなる磁路を形成する（図２（ｃ）でコアの合わせ面８の場合）。コイル５の作る磁束φｅは、図２（ｃ）でコアの合わせ面９の場合には、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃから、山形形状の板状コア２の底部２ａ、山形形状の板状コア２の側脚２ｂ、磁気的空隙４、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂ、凹形形状の板状コア１の底部１ａよりなる磁路を形成する。
【００２０】
一方、永久磁石６の作るバイアス磁束φｍは、図中に点線で示すように、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂから、凹形形状の板状コア１の底部１ａ、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ、山形形状の板状コア２の底部２ａ、山形形状の板状コア２の側脚２ｂ、永久磁石６、バックヨーク７よりなる磁路を形成する（図２（ｃ）でコアの合わせ面８の場合）。永久磁石６の作るバイアス磁束φｍは、図２（ｃ）でコアの合わせ面９の場合には、山形形状の板状コア２の側脚２ｂから、山形形状の板状コア２の底部２ａ、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ、凹形形状の板状コア１の底部１ａ、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂ、永久磁石６、バックヨーク７よりなる磁路を形成する。
【００２１】
永久磁石６は、永久磁石６の作るバイアス磁束φｍが、コイル６により生じた磁束を打ち消す方向に着磁されており、コア構体３ａの磁気飽和を抑制することが可能となっている。
【００２２】
実施の形態１に係るリアクトルは、凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを互いに突き合わせて１組のコアとするとともに、凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを交互に積層してコア構体３ａを構成するので、コア構体３ａで、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃと凹形形状の板状コア１の底部１ａとが突き合わされるコアの合わせ面が２箇所となり、脈動する直流電流により発生する加振力の加わる点が分散されるため、脈動する直流電流で励磁した場合においても、コアの振動や騒音の発生が抑制できる。従って、コンデンサインプット型整流回路の力率改善用直流リアクトルやチョッパ回路のリアクトルとして用いる場合など、振幅の大きな高調波電流が重畳する直流電流においても発生する騒音を抑制することができる。
また、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂと山形形状の板状コア２の側脚２ｂとの間に磁気的空隙４を形成するという構成であり、２種類のコアの合わせ面が６箇所から２箇所と減ってしまうが、実施の形態１に係るリアクトルにおける２種類のコア（凹形形状の板状コア１、山形形状の板状コア２）はそれぞれ底辺部の上部両端に同寸法の側脚（１ｂ、２ｂ）を有する形状としたので、
予めボビン等に巻かれたコイル５に、２種類のコアを交互に積層してコア構体３ａを構成する作業が容易となり、板状コアを積層する工程が簡略化できる。
【００２３】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係るリアクトルにおけるコア構体の構成を示す図である。図において、１、２、８、９は図２と同様であり、その説明を省略する。また、３ｂは凹形形状の板状コア１を積層した凹形形状コアブロック１１と山形形状の板状コア２を積層した山形形状コアブロック１２とから構成されるコア構体である。
【００２４】
実施の形態１では、凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを互いに突き合わせて１組のコアとするとともに、凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを交互に積層してコア構体３ａを構成するようにした例を示したが、実施の形態２では凹形形状の板状コア１を積層した凹形コアブロック１１と山形形状の板状コア２を積層した山形形状コアブロック１２とを互いに突き合わせて１組のコアブロックとするとともに、凹形コアブロック１１と山形形状コアブロック１２とを交互に積層してコア構体３ｂを構成するようにしたものである。
【００２５】
コア構体３ａと同様に、コアの合わせ面８，９が２箇所となり、脈動する直流電流により発生する加振力の加わる点が分散されるため、脈動する直流電流で励磁した場合においても、コアの振動や騒音の発生が抑制できるという効果に加え、凹形コア１を積層した凹形コアブロック１１、山形形状の板状コア２を積層した山形形状コアブロック１２を複数組み合わせてコア構体３ｂを構成するようにしたので、板状コアを積層してコア構体３ｂを構成する工程が簡略化できる。
【００２６】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る直流リアクトルにおけるコア構体の構成するコアを示す図で、（ａ）は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ部分を２分割したコア、（ｂ）は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ部分を（ａ）と線対称となる位置で２分割したコアである。図において、１３ａは第１の板状コア、１３ｂは第２の板状コアで、コア１３ａ，コア１３ｂで１組のコア１３を形成する。また、１４ａは第３の板状コア、１４ｂは第４の板状コアで、コア１４ａ，コア１４ｂで１組のコア１４を形成する。また、コア１３ａとコア１４ａ、コア１３ｂとコア１４ｂは互いに裏返した形状である。
【００２７】
また、図６はこの発明の実施の形態３に係る直流リアクトルにおけるコア構体の構成するコアを示す図で、（ａ）は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ部分を２分割したコア、（ｂ）は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ部分を（ａ）と線対称となる位置で２分割したコアである。図において、１５ａは第１の板状コア、１５ｂは第２の板状コアで、コア１５ａ，コア１５ｂで１組のコア１５を形成する。また、１６ａは第３の板状コア、コア１６ｂは第４の板状コアで、コア１６ａ，コア１６ｂで１組のコア１６を形成するコアであり、コア１５ａとコア１６ａ、コア１５ｂとコア１６ｂは互いに裏返した形状である。
【００２８】
実施の形態３においては、図５に示したコア１３ａとコア１３ｂとで形成する１組のコア１３と、コア１４ａとコア１４ｂとで形成する１組のコア１４と、を交互に積層してコア構体を構成するようにしたものである。
また、図６に示したコア１５ａとコア１５ｂとで形成する１組のコア１５と、コア１６ａとコア１６ｂとで形成する１組のコア１６と、を交互に積層してコア構体を構成するようにしたものである。
【００２９】
実施の形態１，２では、コイル５を巻き回す中央脚を有する山形形状の板状コア２と中央脚を有しない凹形コア１との２種類のコアを組み合わせて積層することによりコア構体３ａ，３ｂを構成した例を示したが、
実施の形態３では夫々中央脚部の１／２を有する２種類のコア（１３，１４または１５，１６）を組み合わせて交互に積層することによりコア構体を構成するようにしたものである。
【００３０】
実施の形態４．
実施の形態３では、第１の板状コア１３ａと第２の板状コア１３ｂとを、２分割した前記一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、互いに突き合わせて１組のコア１３とするとともに、第３の板状コア１４ａと第４の板状コア１４ｂとを、前記前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、互いに突き合わせて１組のコア１４とした例を示した（図５に示したコアを使用した場合）が、実施の形態４は板状コアを積層したコアブロックとして扱うようにしたものである。
【００３１】
実施の形態４では、図５に示したコアを使用した場合で説明すると、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した一方を有する第１の板状コア１３ａを複数積層した第１のコアブロックと、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した他方を有する第２の板状コア１３ｂを複数積層した第２のコアブロックとを、２分割した前記一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方を有する第３の板状コア１４ａを複数積層した第３のコアブロックと、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した他方を有する第４の板状コア１４ｂを複数積層した第４のコアブロックとを、前記前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、を交互に積層することによりコア構体を構成するようにしたものである。
【００３２】
上述の実施の形態３，４では、図５のコア１３とコア１４とを組み合わせた例、または図６のコア１５とコア１６とを組み合わせた例について説明したが、
コア１３、コア１４、コア１５、コア１６を混在させて積層してコア構体を構成するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００３５】
この発明に係るリアクトルは、コイルが巻回されたコアに磁気バイアスを与える永久磁石を配設したリアクトルであって、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有する凹形形状の板状コアと、この凹形形状の板状コアの底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法の中央脚を有する山形形状の板状コアと、側脚形状が同一の２種類の板状コアを備え、
前記凹形形状の板状コアを複数積層した凹形コアブロックの底辺部の上部と前記山形形状の板状コアを複数積層した山形コアブロックの中央脚とを突き合わせるとともに、前記凹形コアブロックと前記山形コアブロックとを交互に積層することにより、前記凹形形状の板状コアの側脚と前記山形形状の板状コアの側脚との間に磁気的空隙を形成するコア構体を構成するようにしたので、
コア構体３ｂを構成する工程を短縮することができる。
【００３７】
また、この発明に係るリアクトルはコイルが巻回されたコアに永久磁石を配設し、この永久磁石を用いて磁気バイアスを与えるリアクトルであって、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した一方を有する第１の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した他方を有する第２の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方を有する第３の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した他方を有する第４の板状コアと、を備え、
前記第１の板状コアを複数積層した第１のコアブロックと前記第２の板状コアを複数積層した第２のコアブロックとを、２分割した前記一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、
前記第３の板状コアを複数積層した第３のコアブロックと前記第４の板状コアを複数積層した第４のコアブロックとを、前記前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、を交互に積層することにより、前記第１の板状コアの側脚と前記第２の板状コアの側脚との間および前記第３の板状コアの側脚と前記第４の板状コアの側脚との間に磁気的空隙を形成するコア構体を構成するようにしたので、
板状コアを積層してコア構体を構成する工程が簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係るリアクトルの外観を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係るリアクトルに使用する２種類のコアを示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係るリアクトルにおける磁束の流れを示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係るリアクトルにおけるコア構体の構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係る直流リアクトルにおけるコア構体の構成するコアを示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態３に係る直流リアクトルにおけるコア構体の構成するコアを示す図である。
【図７】 例えば特開平８−３１６０４９号公報に示された従来例としての直流リアクトルの正断面を示す図である。
【図８】 例えば特表平４−５０４０２９号公報に示された従来例としての電磁装置のためのラミネーションのパックの外形を示す図である。
【符号の説明】
１ 凹形形状の板状コア、 １ａ 凹形形状の板状コア１の底部、 １ｂ 凹形形状の板状コア１の側脚、 ２ 山形形状の板状コア、 ２ａ 山形形状の板状コア２の底部、 ２ｂ 山形形状の板状コア２の側脚、 ２ｃ 山形形状の板状コア２の中央脚、 ３ａ 凹形形状の板状コア１、山形形状の板状コア２を積層して構成されるコア構体、 ３ｂ 凹形形状コアブロック１１と山形形状コアブロック１２とから構成されるコア構体、 ４ 磁気的空隙、 ５ 山形形状の板状コア２の中央脚２ｃに巻き回されるコイル、 ６ 磁気的空隙４の両外側面に配設される板状の一対の永久磁石、 ７ 永久磁石６の背面に貼付するバックヨーク、 ８，９ 山形形状の板状コア２の中央脚２ｃと凹形形状の板状コア１の底部１ａとが突き合わされるコアの合わせ面、 １１ 凹形形状の板状コア１を積層した凹形形状コアブロック、 １２ 山形形状の板状コア２を積層した山形形状コアブロック、 １３ 第１の板状コア１３ａと第２の板状コア１３ｂで形成する１組のコア、 １４ 第３の板状コア１４ａと第４の板状コア１４ｂで形成する１組のコア、 １５ 第１の板状コア１５ａと第２の板状コア１５ｂで形成する１組のコア、 １６ 第３の板状コア１６ａと第４の板状コア１６ｂで形成する１組のコア、 ２１ Ｔ形コア、 ２２ Ｃ形コア、 ２３ Ｔ形コア２１とＣ形コア２２とから構成されるコア構体、 ２４ Ｔ形コア２１の中央脚部２１ｂに巻回されるコイル、 ２５ 磁気的空隙、 ２６ 絶縁シート、 ２７ ブロック状の２つのコアが突き合わされる（Ｔ形コア２１の中央脚部２１ｂの頂部とＣ形コア２２の底部２２ａとの間）合わせ面、 ２８ 絶縁シート、 ３０ 磁気バイアス用の永久磁石、 ３１ 永久磁石３０の背面に貼付される磁性体の一対のバックヨーク、 ４１ Ｃ形ラミネーションパック、 ４２ Ｔ形ラミネーションパック、 ４３ Ｃ形ラミネーションパック４１とＴ形ラミネーションパック４２とを交互に配置したラミネーションパック、 ｈ１ 凹形形状の板状コア１の側脚１ｂの寸法、 ｈ２ は山形形状の板状コア２の側脚２ｂの寸法、 ｈ３ 山形形状の板状コア２の中央脚２ｃの寸法、 Ｃｇ 磁気的空隙２５の中性線、 Ｃｍ Ｎ極とＳ極が入れ代わる中性線、 φｅ コイル２４の作る磁束、 φｍ 永久磁石３０の作るバイアス磁束。
【発明の属する技術分野】
この発明は、永久磁石を用いて磁気バイアスを与えるリアクトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、例えば特開平８−３１６０４９号公報に示された従来例としての直流リアクトルの正断面を示す図である。図において、２１はＴ形コア、２２はＣ形コア、２３はＴ形コア２１とＣ形コア２２とから構成されるコア構体である。また、２４はＴ形コア２１の中央脚部２１ｂに巻回されるコイルである。
また、２５はＴ形コア２１の底部２１ａとＣ形コア２２の両側面脚２２ｂとの間に形成される磁気的空隙である。また、２６はＴ形コア２１の底部２１ａとＣ形コア２２の両側面脚２２ｂとの間に挟む薄い絶縁シート、２７はブロック状の２つのコアが突き合わされる（Ｔ形コア２１の中央脚部２１ｂの頂部とＣ形コア２２の底部２２ａとの間）合わせ面、２８はＴ形コア２１の中央脚部２１ｂの頂部とＣ形コア２２の底部２２ａとの間に挟む極く薄い絶縁シートである。
【０００３】
また、３０はＴ形コア２１とＣ形コア２２の両側面脚２２ｂとの磁気的空隙２５の両外側面に取り付けられる磁気バイアス用の永久磁石、３１は永久磁石３０の背面に貼付される磁性体の一対のバックヨークである。一対の永久磁石３０を対向するもの同士が同極性になるように、Ｎ極とＳ極が入れ代わる中性線Ｃｍを磁気的空隙２５の中性線Ｃｇと一致させて設ける。
【０００４】
また、コイル２４を脈動する直流電流で励磁すると、コイル２４の作る磁束φｅは、図中に実線で示すように、Ｔ形コア２１の中央脚部２１ｃから、Ｔ形コア２１の底部２１ａ、Ｃ形コア２２の側面脚２２ｂ、Ｃ形コア２２の底部２２ａよりなる磁路を形成する。一方、永久磁石３０の作るバイアス磁束φｍは、図中に点線で示すように、Ｔ形コア２１の底部２１ａから、Ｔ形コア２１の中央脚部２１ｂ、Ｃ形コア２２の底部２２ａ、Ｃ形コア２２の側面脚２２ｂ、永久磁石３０とバックヨーク３１よりなる磁路を通る。
すなわち、Ｔ形コア２１およびＣ形コア２２内では、コイル２４の作る磁束φｅと永久磁石３０の作るバイアス磁束φｍは対向して流れ、左右の磁気的空隙２５部で、永久磁石３０の作るバイアス磁束φｍはコイル２４の作る磁束φｅをバイパスする。
【０００５】
上記の従来例としての直流リアクトルは、Ｅ形コアの中央脚にコイルを巻回し、中央脚の高さを側面脚より低く、Ｅ形コアの側面脚をＩ形コアによりブリッジし、Ｅ形コアの中央脚とＩ形コア間の空隙に磁気バイアスを与える永久磁石を挟んだ従来の永久磁石を用いて磁気バイアスを与える直流リアクトルではコイルの作る磁束が永久磁石内を流れる、永久磁石が減磁するという問題点を解決するためになされたものである。
コイル２４の作る磁束φｅは永久磁石３０内を通らないので永久磁石３０が減磁することがなく、永久磁石３０の作るバイアス磁束φｍとコイル２４の作る磁束φｅは逆方向になり打ち消し合うので、コア内部で磁束が減少する結果、バイアス磁石がない場合に比べコアの断面積を小さくできるという効果がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のブロック状の２つのコアが一箇所の合わせ面２７のみで突き合わされている構成の直流リアクトルは、コンデンサインプット型整流回路の力率改善用直流リアクトルやチョッパ回路のリアクトルとして用いた場合に、脈動する直流電流で励磁すると合わせ面２７での騒音が発生するという問題点があり、２つのコアの合わせ面２７には、振動防止用の極く薄い絶縁シート２８が挿入されているが、直流電流に含まれる脈動成分が大きい場合には振動を引き起こす加振力が強いため、大きな騒音が避けられないという問題点があった。
また、チョッパ等のリアクトルとして用いた場合には、スイッチングに伴う振幅の大きな高周波電流が重畳するため、発生する騒音も大きくなるという問題点があった。
【０００７】
また、図８は、例えば特表平４−５０４０２９号公報に示された従来例としての電磁装置のためのラミネーションのパックの外形を示す図である。図において、４１はＣ形ラミネーションパック、４２はＴ形ラミネーションパック、４３はＣ形ラミネーションパック４１とＴ形ラミネーションパック４２とを交互に配置したラミネーションパックである。
巻回変圧器ボビンに対して、ラミネーションは従来手動でまたは積層機によって交互配置されているが、ラミネーションから交互配置スタックを手動により組み立てる場合は、時間とコストがかかり、また積層機はより迅速に動作し得るが、価格および維持費が高いという問題点があり、ラミネーションの交互配置スタックを迅速に低コストでしかも複雑な機械を必要とすることなく組み立てることを可能にする手段を提供することを目的として、予め組み立てられたラミネーションのパックがラミネーションの交互配置スタックの一部として提供されるようにしたものである。
【０００８】
２種類のラミネーションを交互に配置することが開示されているが、コイルが巻回されたコアに永久磁石を配設し、この永久磁石を用いて磁気バイアスを与える構成のリアクトルにおいては、２種類のラミネーションの合わせ面が６箇所から２箇所と減ってしまうので、ラミネーションのパック組み立て時の作業性がわるくなるという問題点があった。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、加振力の加わる点を分散させてコアの振動や騒音の発生が抑制できる構成とするとともに、板状コアを積層する工程が簡略化できるリアクトルを得るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るリアクトルは、コイルが巻回されたコアに磁気バイアスを与える永久磁石を配設したリアクトルであって、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有する凹形形状の板状コアと、この凹形形状の板状コアの底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法の中央脚を有する山形形状の板状コアと、側脚形状が同一の２種類の板状コアを備え、
前記凹形形状の板状コアを複数積層した凹形コアブロックの底辺部の上部と前記山形形状の板状コアを複数積層した山形コアブロックの中央脚とを突き合わせるとともに、前記凹形コアブロックと前記山形コアブロックとを交互に積層することにより、前記凹形形状の板状コアの側脚と前記山形形状の板状コアの側脚との間に磁気的空隙を形成するコア構体を構成するようにしたものである。
【００１３】
また、この発明に係るリアクトルは、コイルが巻回されたコアに磁気バイアスを与える永久磁石を配設したリアクトルであって、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した一方を有する第１の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した他方を有する第２の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方を有する第３の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した他方を有する第４の板状コアと、を備え、
前記第１の板状コアを複数積層した第１のコアブロックと前記第２の板状コアを複数積層した第２のコアブロックとを、２分割した前記一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、
前記第３の板状コアを複数積層した第３のコアブロックと前記第４の板状コアを複数積層した第４のコアブロックとを、前記前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、を交互に積層することにより、前記第１の板状コアの側脚と前記第２の板状コアの側脚との間および前記第３の板状コアの側脚と前記第４の板状コアの側脚との間に磁気的空隙を形成するコア構体を構成するようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るリアクトルの外観を示す図である。
また、図２はこの発明の実施の形態１に係るリアクトルに使用する２種類のコアを示す図で、（ａ）は凹形形状の板状コアの形状、（ｂ）は山形形状の板状コアの形状、（ｃ）は２種類のコア（凹形形状の板状コア１、山形形状の板状コア２）を積層した状態を示す図である。ただし、図では山形形状の板状コア２の中央脚２ｃに巻き回されるコイル５は省略し、コア部のみ示したものである。
【００１５】
図において、１は底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有する凹形形状の板状コア、２は凹形形状の板状コア１の底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法の中央脚を有する山形形状の板状コア、３ａは凹形形状の板状コア１、山形形状の板状コア２を積層して構成されるコア構体である。１ａは凹形形状の板状コア１の底部、１ｂは凹形形状の板状コア１の側脚、２ａは山形形状の板状コア２の底部、２ｂは山形形状の板状コア２の側脚、２ｃは山形形状の板状コア２の中央脚である。
４は凹形形状の板状コア１の側脚１ｂの頂部と山形形状の板状コア２の側脚２ｂの頂部との間に形成される磁気的空隙である。
５は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃに巻き回されるコイルである。
６は磁気的空隙４の両外側面に配設される板状の一対の永久磁石、７は永久磁石６の背面に貼付するバックヨークである。
また、８，９は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃが凹形形状の板状コア１の底部１ａに突き合わされるコアの合わせ面である。
また、ｈ１は凹形形状の板状コア１の側脚１ｂの寸法、ｈ２は山形形状の板状コア２の側脚２ｂの寸法、ｈ３は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃの寸法である。
【００１６】
凹形形状の板状コア１の側脚１ｂの寸法ｈ１と山形形状の板状コア２の側脚２ｂの寸法ｈ２とを等しくし（ｈ１＝ｈ２）、また山形形状の板状コア２の中央脚２ｃの寸法ｈ３は凹形形状の板状コア１の側脚１ｂの寸法ｈ１と山形形状の板状コア２の側脚２ｂの寸法ｈ２とを足した値よりも大きい値としたので（ｈ３＞ｈ１＋ｈ２）、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃが凹形形状の板状コア１の底部１ａに突き合わせた時に、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂと山形形状の板状コア２の側脚２ｂとの間に磁気的空隙４が形成される。
【００１７】
実施の形態１に係るリアクトルにおいては、予めボビン等に巻かれたコイル５に、凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを互いに突き合わせて１組のコアとするとともに、図２（ｃ）に示すように凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを交互に積層してコア構体３ａを構成するものである。コア構体３ａにおいては、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃと凹形形状の板状コア１の底部１ａとが突き合わされるコアの合わせ面８，９は２箇所となり、かつコアの合わせ面８，９が交互となる。
【００１８】
図３はこの発明の実施の形態１に係るリアクトルにおける磁束の流れを示す図である。図において、１、２、３ａ、４〜７は図１と同様であり、その説明を省略する。また、φｅはコイル５の作る磁束、φｍは永久磁石６の作るバイアス磁束である。
２種類のコアを使用して構成したコア構体３ａにおいて、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂと山形形状の板状コア２の側脚２ｂとの間に形成された磁気的空隙４の両外側面に設けられる板状の一対の永久磁石６は、板の長手方向および板厚方向おのおのに片側２極となるように着磁し、対向するもの同士が同極性となるように設けられる。
【００１９】
コイル５を脈動する直流電流で励磁すると、コイル５の作る磁束φｅは、図中に実線で示すように、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃから、凹形形状の板状コア１の底部１ａ、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂ、磁気的空隙４、山形形状の板状コア２の側脚２ｂ、山形形状の板状コア２の底部２ａよりなる磁路を形成する（図２（ｃ）でコアの合わせ面８の場合）。コイル５の作る磁束φｅは、図２（ｃ）でコアの合わせ面９の場合には、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃから、山形形状の板状コア２の底部２ａ、山形形状の板状コア２の側脚２ｂ、磁気的空隙４、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂ、凹形形状の板状コア１の底部１ａよりなる磁路を形成する。
【００２０】
一方、永久磁石６の作るバイアス磁束φｍは、図中に点線で示すように、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂから、凹形形状の板状コア１の底部１ａ、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ、山形形状の板状コア２の底部２ａ、山形形状の板状コア２の側脚２ｂ、永久磁石６、バックヨーク７よりなる磁路を形成する（図２（ｃ）でコアの合わせ面８の場合）。永久磁石６の作るバイアス磁束φｍは、図２（ｃ）でコアの合わせ面９の場合には、山形形状の板状コア２の側脚２ｂから、山形形状の板状コア２の底部２ａ、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ、凹形形状の板状コア１の底部１ａ、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂ、永久磁石６、バックヨーク７よりなる磁路を形成する。
【００２１】
永久磁石６は、永久磁石６の作るバイアス磁束φｍが、コイル６により生じた磁束を打ち消す方向に着磁されており、コア構体３ａの磁気飽和を抑制することが可能となっている。
【００２２】
実施の形態１に係るリアクトルは、凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを互いに突き合わせて１組のコアとするとともに、凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを交互に積層してコア構体３ａを構成するので、コア構体３ａで、山形形状の板状コア２の中央脚２ｃと凹形形状の板状コア１の底部１ａとが突き合わされるコアの合わせ面が２箇所となり、脈動する直流電流により発生する加振力の加わる点が分散されるため、脈動する直流電流で励磁した場合においても、コアの振動や騒音の発生が抑制できる。従って、コンデンサインプット型整流回路の力率改善用直流リアクトルやチョッパ回路のリアクトルとして用いる場合など、振幅の大きな高調波電流が重畳する直流電流においても発生する騒音を抑制することができる。
また、凹形形状の板状コア１の側脚１ｂと山形形状の板状コア２の側脚２ｂとの間に磁気的空隙４を形成するという構成であり、２種類のコアの合わせ面が６箇所から２箇所と減ってしまうが、実施の形態１に係るリアクトルにおける２種類のコア（凹形形状の板状コア１、山形形状の板状コア２）はそれぞれ底辺部の上部両端に同寸法の側脚（１ｂ、２ｂ）を有する形状としたので、
予めボビン等に巻かれたコイル５に、２種類のコアを交互に積層してコア構体３ａを構成する作業が容易となり、板状コアを積層する工程が簡略化できる。
【００２３】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係るリアクトルにおけるコア構体の構成を示す図である。図において、１、２、８、９は図２と同様であり、その説明を省略する。また、３ｂは凹形形状の板状コア１を積層した凹形形状コアブロック１１と山形形状の板状コア２を積層した山形形状コアブロック１２とから構成されるコア構体である。
【００２４】
実施の形態１では、凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを互いに突き合わせて１組のコアとするとともに、凹形形状の板状コア１と山形形状の板状コア２とを交互に積層してコア構体３ａを構成するようにした例を示したが、実施の形態２では凹形形状の板状コア１を積層した凹形コアブロック１１と山形形状の板状コア２を積層した山形形状コアブロック１２とを互いに突き合わせて１組のコアブロックとするとともに、凹形コアブロック１１と山形形状コアブロック１２とを交互に積層してコア構体３ｂを構成するようにしたものである。
【００２５】
コア構体３ａと同様に、コアの合わせ面８，９が２箇所となり、脈動する直流電流により発生する加振力の加わる点が分散されるため、脈動する直流電流で励磁した場合においても、コアの振動や騒音の発生が抑制できるという効果に加え、凹形コア１を積層した凹形コアブロック１１、山形形状の板状コア２を積層した山形形状コアブロック１２を複数組み合わせてコア構体３ｂを構成するようにしたので、板状コアを積層してコア構体３ｂを構成する工程が簡略化できる。
【００２６】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る直流リアクトルにおけるコア構体の構成するコアを示す図で、（ａ）は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ部分を２分割したコア、（ｂ）は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ部分を（ａ）と線対称となる位置で２分割したコアである。図において、１３ａは第１の板状コア、１３ｂは第２の板状コアで、コア１３ａ，コア１３ｂで１組のコア１３を形成する。また、１４ａは第３の板状コア、１４ｂは第４の板状コアで、コア１４ａ，コア１４ｂで１組のコア１４を形成する。また、コア１３ａとコア１４ａ、コア１３ｂとコア１４ｂは互いに裏返した形状である。
【００２７】
また、図６はこの発明の実施の形態３に係る直流リアクトルにおけるコア構体の構成するコアを示す図で、（ａ）は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ部分を２分割したコア、（ｂ）は山形形状の板状コア２の中央脚２ｃ部分を（ａ）と線対称となる位置で２分割したコアである。図において、１５ａは第１の板状コア、１５ｂは第２の板状コアで、コア１５ａ，コア１５ｂで１組のコア１５を形成する。また、１６ａは第３の板状コア、コア１６ｂは第４の板状コアで、コア１６ａ，コア１６ｂで１組のコア１６を形成するコアであり、コア１５ａとコア１６ａ、コア１５ｂとコア１６ｂは互いに裏返した形状である。
【００２８】
実施の形態３においては、図５に示したコア１３ａとコア１３ｂとで形成する１組のコア１３と、コア１４ａとコア１４ｂとで形成する１組のコア１４と、を交互に積層してコア構体を構成するようにしたものである。
また、図６に示したコア１５ａとコア１５ｂとで形成する１組のコア１５と、コア１６ａとコア１６ｂとで形成する１組のコア１６と、を交互に積層してコア構体を構成するようにしたものである。
【００２９】
実施の形態１，２では、コイル５を巻き回す中央脚を有する山形形状の板状コア２と中央脚を有しない凹形コア１との２種類のコアを組み合わせて積層することによりコア構体３ａ，３ｂを構成した例を示したが、
実施の形態３では夫々中央脚部の１／２を有する２種類のコア（１３，１４または１５，１６）を組み合わせて交互に積層することによりコア構体を構成するようにしたものである。
【００３０】
実施の形態４．
実施の形態３では、第１の板状コア１３ａと第２の板状コア１３ｂとを、２分割した前記一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、互いに突き合わせて１組のコア１３とするとともに、第３の板状コア１４ａと第４の板状コア１４ｂとを、前記前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、互いに突き合わせて１組のコア１４とした例を示した（図５に示したコアを使用した場合）が、実施の形態４は板状コアを積層したコアブロックとして扱うようにしたものである。
【００３１】
実施の形態４では、図５に示したコアを使用した場合で説明すると、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した一方を有する第１の板状コア１３ａを複数積層した第１のコアブロックと、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した他方を有する第２の板状コア１３ｂを複数積層した第２のコアブロックとを、２分割した前記一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方を有する第３の板状コア１４ａを複数積層した第３のコアブロックと、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した他方を有する第４の板状コア１４ｂを複数積層した第４のコアブロックとを、前記前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、を交互に積層することによりコア構体を構成するようにしたものである。
【００３２】
上述の実施の形態３，４では、図５のコア１３とコア１４とを組み合わせた例、または図６のコア１５とコア１６とを組み合わせた例について説明したが、
コア１３、コア１４、コア１５、コア１６を混在させて積層してコア構体を構成するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００３５】
この発明に係るリアクトルは、コイルが巻回されたコアに磁気バイアスを与える永久磁石を配設したリアクトルであって、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有する凹形形状の板状コアと、この凹形形状の板状コアの底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法の中央脚を有する山形形状の板状コアと、側脚形状が同一の２種類の板状コアを備え、
前記凹形形状の板状コアを複数積層した凹形コアブロックの底辺部の上部と前記山形形状の板状コアを複数積層した山形コアブロックの中央脚とを突き合わせるとともに、前記凹形コアブロックと前記山形コアブロックとを交互に積層することにより、前記凹形形状の板状コアの側脚と前記山形形状の板状コアの側脚との間に磁気的空隙を形成するコア構体を構成するようにしたので、
コア構体３ｂを構成する工程を短縮することができる。
【００３７】
また、この発明に係るリアクトルはコイルが巻回されたコアに永久磁石を配設し、この永久磁石を用いて磁気バイアスを与えるリアクトルであって、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した一方を有する第１の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した他方を有する第２の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方を有する第３の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した他方を有する第４の板状コアと、を備え、
前記第１の板状コアを複数積層した第１のコアブロックと前記第２の板状コアを複数積層した第２のコアブロックとを、２分割した前記一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、
前記第３の板状コアを複数積層した第３のコアブロックと前記第４の板状コアを複数積層した第４のコアブロックとを、前記前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、を交互に積層することにより、前記第１の板状コアの側脚と前記第２の板状コアの側脚との間および前記第３の板状コアの側脚と前記第４の板状コアの側脚との間に磁気的空隙を形成するコア構体を構成するようにしたので、
板状コアを積層してコア構体を構成する工程が簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係るリアクトルの外観を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係るリアクトルに使用する２種類のコアを示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係るリアクトルにおける磁束の流れを示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係るリアクトルにおけるコア構体の構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係る直流リアクトルにおけるコア構体の構成するコアを示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態３に係る直流リアクトルにおけるコア構体の構成するコアを示す図である。
【図７】 例えば特開平８−３１６０４９号公報に示された従来例としての直流リアクトルの正断面を示す図である。
【図８】 例えば特表平４−５０４０２９号公報に示された従来例としての電磁装置のためのラミネーションのパックの外形を示す図である。
【符号の説明】
１ 凹形形状の板状コア、 １ａ 凹形形状の板状コア１の底部、 １ｂ 凹形形状の板状コア１の側脚、 ２ 山形形状の板状コア、 ２ａ 山形形状の板状コア２の底部、 ２ｂ 山形形状の板状コア２の側脚、 ２ｃ 山形形状の板状コア２の中央脚、 ３ａ 凹形形状の板状コア１、山形形状の板状コア２を積層して構成されるコア構体、 ３ｂ 凹形形状コアブロック１１と山形形状コアブロック１２とから構成されるコア構体、 ４ 磁気的空隙、 ５ 山形形状の板状コア２の中央脚２ｃに巻き回されるコイル、 ６ 磁気的空隙４の両外側面に配設される板状の一対の永久磁石、 ７ 永久磁石６の背面に貼付するバックヨーク、 ８，９ 山形形状の板状コア２の中央脚２ｃと凹形形状の板状コア１の底部１ａとが突き合わされるコアの合わせ面、 １１ 凹形形状の板状コア１を積層した凹形形状コアブロック、 １２ 山形形状の板状コア２を積層した山形形状コアブロック、 １３ 第１の板状コア１３ａと第２の板状コア１３ｂで形成する１組のコア、 １４ 第３の板状コア１４ａと第４の板状コア１４ｂで形成する１組のコア、 １５ 第１の板状コア１５ａと第２の板状コア１５ｂで形成する１組のコア、 １６ 第３の板状コア１６ａと第４の板状コア１６ｂで形成する１組のコア、 ２１ Ｔ形コア、 ２２ Ｃ形コア、 ２３ Ｔ形コア２１とＣ形コア２２とから構成されるコア構体、 ２４ Ｔ形コア２１の中央脚部２１ｂに巻回されるコイル、 ２５ 磁気的空隙、 ２６ 絶縁シート、 ２７ ブロック状の２つのコアが突き合わされる（Ｔ形コア２１の中央脚部２１ｂの頂部とＣ形コア２２の底部２２ａとの間）合わせ面、 ２８ 絶縁シート、 ３０ 磁気バイアス用の永久磁石、 ３１ 永久磁石３０の背面に貼付される磁性体の一対のバックヨーク、 ４１ Ｃ形ラミネーションパック、 ４２ Ｔ形ラミネーションパック、 ４３ Ｃ形ラミネーションパック４１とＴ形ラミネーションパック４２とを交互に配置したラミネーションパック、 ｈ１ 凹形形状の板状コア１の側脚１ｂの寸法、 ｈ２ は山形形状の板状コア２の側脚２ｂの寸法、 ｈ３ 山形形状の板状コア２の中央脚２ｃの寸法、 Ｃｇ 磁気的空隙２５の中性線、 Ｃｍ Ｎ極とＳ極が入れ代わる中性線、 φｅ コイル２４の作る磁束、 φｍ 永久磁石３０の作るバイアス磁束。
Claims (2)
- コイルが巻回されたコアに永久磁石を配設し、この永久磁石を用いて磁気バイアスを与えるリアクトルにおいて、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有する凹形形状の板状コアと、
この凹形形状の板状コアの底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法の中央脚を有する山形形状の板状コアと、側脚形状が同一の２種類の板状コアを備え、
前記凹形形状の板状コアを複数積層した凹形コアブロックの底辺部の上部と前記山形形状の板状コアを複数積層した山形コアブロックの中央脚とを突き合わせるとともに、前記凹形コアブロックと前記山形コアブロックとを交互に積層することにより、前記凹形形状の板状コアの側脚と前記山形形状の板状コアの側脚との間に磁気的空隙を形成するコア構体を構成するようにしたことを特徴とするリアクトル。 - コイルが巻回されたコアに永久磁石を配設し、この永久磁石を用いて磁気バイアスを与えるリアクトルにおいて、
底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した一方を有する第１の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を２分割した他方を有する第２の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方を有する第３の板状コアと、底辺部の上部両端に寸法ｈ１の側脚を有するとともに、底辺部の上部中央部に２×ｈ１よりも長い寸法である中央脚を前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した他方を有する第４の板状コアと、を備え、
前記第１の板状コアを複数積層した第１のコアブロックと前記第２の板状コアを複数積層した第２のコアブロックとを、２分割した前記一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、
前記第３の板状コアを複数積層した第３のコアブロックと前記第４の板状コアを複数積層した第４のコアブロックとを、前記前記第１の板状コアおよび第２の板状コアの分割面と異なる位置で２分割した一方の中央脚と前記他方の中央脚とを一体となるように、突き合わせた１組のコアブロックと、を交互に積層することにより、前記第１の板状コアの側脚と前記第２の板状コアの側脚との間および前記第３の板状コアの側脚と前記第４の板状コアの側脚との間に磁気的空隙を形成するコア構体を構成するようにしたことを特徴とするリアクトル。
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