JP6573079B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、リアクトルに関する。

電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の部品の一つに、リアクトルがある。例えば、特許文献１のリアクトルは、一対のコイル素子（コイルユニット）を有するコイルと、一対のＵ字の分割コア片を有する磁性コアとを備える（明細書００４５，図３）。一対の分割コア片同士の接合箇所は、コイル内に配置されている。

特開２０１４−１４６６５６号公報

所望のインダクタンスに調整し易いリアクトルが望まれている。コイルと両分割コア片とを組み合わせる際、分割コア片同士の位置合わせはコイル内で行われるため、分割コア片同士を正確に位置合わせすることが難しい。そのため、分割コア片同士が適切な位置からずれる虞があり、所望のインダクタンスが得られない場合がある。特に、分割コア片同士の間にエアギャップを介在させる場合には、両分割コア片同士を適切な間隔に位置合わせすることが非常に困難である。

そこで、インダクタンスを容易に調整できるリアクトルを提供することを目的の一つとする。

本開示に係るリアクトルは、
コイルと、コイルの励磁により閉磁路を形成する環状の磁性コアとを備えるリアクトルであって、
並列に配置することで前記リアクトルを構成する複数の分割リアクトルと、
前記複数の分割リアクトルを所定の間隔に並列された状態に保持する保持部材とを備え、
前記各分割リアクトルは、
巻回された巻線で前記コイルの一部を構成するコイルユニットと、
前記コイルユニットの一端から他端に抜けて前記磁性コアの一部を構成するコアユニットとを備え、
前記コアユニットは、
前記コイルユニット内に挿通される内側コア部と、
前記コイルユニットの両端から突出して前記内側コア部と交差する方向に延びる外側コア部とを有するリアクトル。

上記リアクトルは、インダクタンスを容易に調整できる。

実施形態１に係るリアクトルの概略を示す全体斜視図である。 実施形態１に係るリアクトルに備わる磁性コアを示す上面図である。 実施形態２に係るリアクトルの概略を示す上面図である。 実施形態３に係るリアクトルの概略を示す上面図である。 実施形態４に係るリアクトルの概略を示す上面図である。 実施形態６に係るリアクトルの概略を示す全体斜視図である。 実施形態６に係るリアクトルの被覆コアユニットを示す上面図である。

《本発明の実施形態の説明》
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

（１）本発明の一形態に係るリアクトルは、
コイルと、コイルの励磁により閉磁路を形成する環状の磁性コアとを備えるリアクトルであって、
並列に配置することで前記リアクトルを構成する複数の分割リアクトルと、
前記複数の分割リアクトルを所定の間隔に並列された状態に保持する保持部材とを備え、
前記各分割リアクトルは、
巻回された巻線で前記コイルの一部を構成するコイルユニットと、
前記コイルユニットの一端から他端に抜けて前記磁性コアの一部を構成するコアユニットとを備え、
前記コアユニットは、
前記コイルユニット内に挿通される内側コア部と、
前記コイルユニットの両端から突出して前記内側コア部と交差する方向に延びる外側コア部とを有するリアクトル。

上記の構成によれば、複数の分割リアクトル同士の間隔を調整するだけで、保持部材によりその間隔を保持できるため、インダクタンスを容易に調整できる。

（２）上記リアクトルの一形態として、前記保持部材は、前記各分割リアクトルに設けられて、前記各コアユニットを取付対象に並列に固定する取付部を備えることが挙げられる。

上記の構成によれば、分割リアクトルを取付対象に固定するだけで、複数の分割リアクトルの取付間隔を決められる。予め取付対象の所定位置に分割リアクトルの適正な取り付けができるように、各取付部に対応した取付座（例えばボルト孔）を設けておけばよい。そのため、取付位置を調整するだけで、所望のインダクタンスに容易に調整できる。また、取付位置を調整するだけで、インダクタンスを調整できるため、種々の磁気特性のリアクトルが容易に得られる。さらに、分割リアクトルの取付間隔でギャップを構成する場合、取付部の位置を調整するだけで、分割リアクトルは何らの構成の変更もすることなくギャップの調整が可能である。

（３）前記保持部材が前記取付部を備える上記リアクトルの一形態として、前記各分割リアクトルは、前記コイルユニットと前記コアユニットとを有する組合体を収納するケースを有し、前記ケースは、前記取付部を有することが挙げられる。

上記の構成によれば、外部環境(粉塵や腐食など)からの保護や機械的保護を図ることができる。

（４）上記リアクトルの一形態として、隣り合う前記分割リアクトルの前記外側コア部の互いの対向面に、係止することで互いの相対的な位置ずれを抑制する係止部を有することが挙げられる。

上記の構成によれば、分割リアクトル同士の相対的な位置ずれを抑制し易いため、所望のインダクタンスを維持し易い。相対的な位置ずれに関しては、詳しくは後述する。

（５）上記リアクトルの一形態として、隣り合う前記分割リアクトルの前記外側コア部同士の間に介在されるギャップを備えることが挙げられる。

上記の構成によれば、分割リアクトル同士の取付間隔を調整することでギャップの大きさを調整でき、インダクタンスを調整し易い。

（６）上記リアクトルの一形態として、隣り合う前記分割リアクトルの前記外側コア部同士が接していて、その間にギャップが介在されていないことが挙げられる。

上記の構成によれば、ギャップを介していないことで、リアクトルを小型化できる。

《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態の詳細を、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。

《実施形態１》
〔リアクトル〕
図１、図２を参照して、実施形態１に係るリアクトル１Ａを説明する。リアクトル１Ａは、コイル２とコイル２の励磁により閉磁路を形成する環状の磁性コア３とを備える。このリアクトル１Ａの特徴の一つは、並列に配置することでリアクトル１Ａを構成する複数の分割リアクトル１０Ａと、複数の分割リアクトル１０Ａを所定の間隔に並列された状態に保持する保持部材とを備える点にある。各分割リアクトル１０Ａは、コイル２の一部を構成するコイルユニット２０と、磁性コア３の一部を構成するコアユニット３０αとを有する。ここでは、リアクトル１Ａは、２つの同一の分割リアクトル１０Ａを備える形態を例に説明する。まず、リアクトル１Ａの全体構成を説明し、その後、リアクトル１Ａの各構成の詳細を説明する。以下の説明では、説明の便宜上、取付対象側（固定側）を下側、その反対側（対向側）を上側とする。取付対象としては、冷却ベースなどが挙げられる。

〔全体構成〕
リアクトル１Ａは、一対の分割リアクトル１０Ａと保持部材（ここでは取付部３３）とを備える。各分割リアクトル１０Ａは、隣り合う２つのコイルユニット２０の一方と、隣り合う２つのコアユニット３０αの一方とを備える。即ち、コイル２は、２つのコイルユニット２０を有し、磁性コア３は、２つのコアユニット３０αを有する。２つのコイルユニット２０は、連結部材２ｒを介して電気的に連結されている。２つのコアユニット３０α同士の間には、ギャップ３ｇが形成されていても良いし、ギャップ３ｇが形成されていなくてもよい。ここでは、ギャップ（エアギャップ）３ｇが介在されているが、ギャップ３ｇが介在されていない場合は、コアユニット３０αにおける外側コア部３２α（後述）の対向面同士が直接接触する。ギャップ３ｇについては後述する。

〔主たる特徴部分及び関連する部分の構成〕
［分割リアクトル］
各分割リアクトル１０Ａは、上述のように、一つのコイルユニット２０と、一つのコアユニット３０αとを有する。

（コイルユニット）
コイルユニット２０は、巻回された巻線２ｗでコイル２の一部を構成する。コイルユニット２０は、巻線２ｗを螺旋状に巻回してなる中空の筒状体である。巻線２ｗは、平角線の導体（銅など）と、この導体の外周を覆う絶縁被覆（ポリアミドイミドなど）とを備える被覆平角線（所謂エナメル線）である。コイルユニット２０は、この被覆平角線をエッジワイズ巻きしたエッジワイズコイルである。コイルユニット２０の端面形状は、矩形枠の角部を丸めた形状としている。

コイルユニット２０における巻線２ｗの両端部２ｅは、コイルユニット２０の軸方向の両端で上方へ引き伸ばされている。コイルユニット２０におけるその軸方向の一端側（図１紙面左側）の端部２ｅは、その先端の絶縁被覆が剥されて露出した導体に端子部材（図示略）が接続される。コイル２は、この端子部材を介してコイル２に電力供給を行なう電源などの外部装置（図示略）が接続される。一方、コイルユニット２０におけるその軸方向の他端側（図１紙面右側）の端部２ｅは、その先端の絶縁被覆が剥されて露出した導体に連結部材２ｒが接続される。この接続は、溶接や圧接で行える。連結部材２ｒは、例えば、巻線２ｗと同一部材で構成される。

巻線２ｗは、熱融着樹脂から構成される熱融着層を有するものを利用できる。この場合、巻線２ｗを適宜巻回した後、適宜な時期に加熱して熱融着層を溶融して、隣り合うターン同士を熱融着樹脂によって接合する。このコイルユニットは、ターン間に熱融着樹脂部が介在するため、ターン同士が実質的にずれず、コイルユニットが変形し難い。熱融着層を構成する熱融着樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂が挙げられる。

（コアユニット）
コアユニット３０αは、コイルユニット２０の一端から他端に抜けて磁性コア３の一部を構成する。コアユニット３０αは、一つの内側コア部３１αと、一対の外側コア部３２αとを備える。ここでは、この内側コア部３１αと一対の外側コア部３２αは、各コアの構成材料である軟磁性複合材料によって一体に成形されている。このコアユニット３０αは、コイルユニット２０と各コアの構成材料で一体に形成されている。

〈内側コア部〉
内側コア部３１αは、コイルユニット２０内に挿通される。内側コア部３１αの形状は、コイルユニット２０の内周形状に合わせた形状とすることが好ましい。ここでは、内側コア部３１αの形状は、コイルユニット２０の軸方向の略全長に長さを有する直方体状であり、その角部を丸めたコイルユニット２０の内周面に沿うように丸めている。

〈外側コア部〉
外側コア部３２αは、コイルユニット２０の両端から突出して、内側コア部３１αと交差する方向に延びる。外側コア部３２αの延びは、コイルユニット２０の側面と面一でもよいし、その側面よりも突出していても良い。後述する実施形態２のようにケース４を備える場合には、コイルユニット２０の側面と面一とすることが挙げられる。外側コア部３２αの形状は、直方体状としている。外側コア部３２αの高さ及び幅は、内側コア部３１αよりも大きく、コイルユニット２０の高さ及び幅と同等でもよいしそれよりも大きくてもよい。外側コア部３２αの高さは、上下方向に沿った長さをいい、外側コア部３２αの幅とは、分割リアクトル１０Ａの並列方向に沿った長さをいう。外側コア部３２αの下面は、コイルユニット２０の下面と面一であることが好ましい。

〈構成材料〉
各コア部３１α，３２αを構成する軟磁性複合材料は、軟磁性粉末と樹脂とを含む。軟磁性粉末を構成する粒子は、純鉄などの鉄族金属や鉄基合金（Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）などの軟磁性金属からなる金属粒子や、金属粒子の外周にリン酸塩などで構成される絶縁被覆を備える被覆粒子、フェライトなどの非金属材料からなる粒子などが挙げられる。

軟磁性複合材料中の軟磁性粉末の含有量は、３０体積％以上８０体積％以下が挙げられる。上記含有量が多いほど、飽和磁束密度の向上、放熱性の向上が期待でき、下限を５０体積％以上、更に５５体積％以上、６０体積％以上とすることができる。上記含有量がある程度小さいと、軟磁性複合材料の原料（原料混合物）を成形型に充填する際に流動性に優れて成形型に充填し易く、製造性の向上が期待でき、上限を７５体積％以下、更に７０体積％以下とすることができる。

軟磁性粉末の平均粒径は、例えば、１μｍ以上１０００μｍ以下、更に１０μｍ以上５００μｍ以下が挙げられる。この平均粒径は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）での断面画像を取得し、市販の画像解析ソフトを用いて解析することで行える。その際、円相当径を軟磁性粒子の粒径とする。円相当径とは、粒子の輪郭を特定し、その輪郭で囲まれる面積Ｓと同一の面積を有する円の径とする。即ち、円相当径＝２×｛上記輪郭内の面積Ｓ／π｝^１／２で表される。

軟磁性複合材料中の樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂（例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン９Ｔなど）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂、常温硬化性樹脂、低温硬化性樹脂などが挙げられる。その他、不飽和ポリエステルに炭酸カルシウムやガラス繊維が混合されたＢＭＣ（Ｂｕｌｋ ｍｏｌｄｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、ミラブル型シリコーンゴム、ミラブル型ウレタンゴムなどを利用できる。

軟磁性複合材料は、軟磁性粉末及び樹脂に加えて、アルミナやシリカなどのセラミックスといった非磁性材料からなるフィラー粉末を含有することができる。この場合、例えば放熱性を高められる。軟磁性複合材料中のフィラー粉末の含有量は、０．２質量％以上２０質量％以下、更に０．３質量％以上１５質量％以下、０．５質量％以上１０質量％以下が挙げられる。

［保持部材］
保持部材は、複数の分割リアクトル１０Ａを所定の間隔に並列された状態に保持する。保持部材としては、例えば、各分割リアクトル１０Ａに設けられる取付部３３（図１〜図３：実施形態１，２），４３（図４，図５：実施形態３，４），５３（図６，図７：実施形態６）、少なくとも隣り合う分割リアクトル１０Ａの外側コア部３２α同士を纏めて被覆する樹脂包括部（図示略：実施形態７）、少なくとも一つの分割リアクトル１０Ａ（外側コア部３２α）の上面を下面側に向かって押さえ付ける支持部（図示略：実施形態８）などが挙げられる。ここでは、保持部材を取付部３３で構成している。

（取付部）
取付部３３は、コアユニット３０αを取付対象に固定する。ここでは、取付部３３は、外側コア部３２αから局所的に突出するフランジ状に設けられている。取付部３３の形成箇所は、分割リアクトル１０Ａの取付対象の取付箇所の位置に合わせて適宜選択できる。取付部３３が取付対象に接していれば、分割リアクトル１０Ａを取付対象に取り付けるためのボルトなどの締付部材（図示略）によるクリープ変形を抑制し易い。取付部３３も冷却ベースなどの取付対象から直接冷却されるからである。その場合、取付部３３には締結部材による締付力を受けるカラーを設けなくてもよい。ここでは、取付部３３の形成箇所は、両外側コア部３２αの外端面の下部中央としている。この取付部３３は、外側コア部３２αの構成材料で外側コア部３２αに一体に形成されている。この取付部３３には、締付部材が挿通される挿通孔３４が形成されている。

（分割リアクトルの製造）
分割リアクトル１０Ａは、所定の形状の成形型に配置されたコイルユニット２０の内外に軟磁性複合材料の原料を充填し、一体成形体のコアユニット３０αを成形することで製造できる。このとき、上述したように、コイルユニット２０が熱融着層を有する場合には、ターン間の隙間が埋められているため、コイルユニット２０の内部に上記原料を充填した場合に、ターン間から充填材が漏れることを防止できる。ここでは、コイルユニット２０の外周面をコアユニット３０αから露出させるようにしているが、コイルユニット２０の外周面をコアユニット３０αの構成材料で覆ってもよい。

［ギャップ］
分割リアクトル１０Ａの外側コア部３２α同士の間のギャップ３ｇは、図１に示すようにエアギャップにする他、軟磁性複合材料よりも比透磁率が低い材料から構成されるギャップ材（図示せず）を備えることができる。ギャップ材の構成材料は、例えば、アルミナなどのセラミックスや、樹脂（例えば、ＰＰＳ樹脂）などの非磁性材料、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材、各種のゴムといった弾性材などが挙げられる。ギャップ材は、外側コア部３２α間の隙間に挿入配置する他、外側コア部３２α（コアユニット３０α）の成形時に一体成形することもできる。

〔作用効果〕
実施形態１に係るリアクトル１Ａによれば、所望のインダクタンスに容易に調整できる。分割リアクトル１０Ａの取付位置を調整すればよいだけだからである。予め取付対象の所定位置に分割リアクトル１０Ａの適正な取り付けができるように、各取付部３３に対応した取付座（ボルト孔）を設けておけば、分割リアクトル１０Ａの取付部３３を取付対象に固定するだけで、複数の分割リアクトル１０Ａの取付間隔を決められる。従って、エアギャップを設ける場合であっても、所望のインダクタンスに容易に調整できる。また、取付位置を調整するだけでインダクタンスを調整できるため、種々の磁気特性のリアクトル１Ａが容易に得られる。

《実施形態２》
図３を参照して、実施形態２に係るリアクトル１Ｂを説明する。このリアクトル１Ｂは、分割リアクトル１０Ｂの外側コア部３２αが互いに係止し合う係止部３５を備える点が、実施形態１に係るリアクトル１Ａと相違する。以下、相違点を中心に説明し、同様の構成及び同様の効果については説明を省略する。この点は、後述する実施形態３〜実施形態６でも同様である。図３では、説明の便宜上、コイルユニット２０の両端部２ｅ及び連結部材２ｒ（図１参照）を省略して示している（後述の図４，図５でも同様）。

（係止部）
係止部３５は、隣り合う分割リアクトル１０Ｂの互いの相対的な位置ずれを抑制する。相対的な位置ずれとは、例えば、コイルユニット２０の軸方向のずれ、上下方向のずれ、並列方向のずれ、回転方向のずれなどが挙げられる。ここでいう回転方向とは、分割リアクトル１０Ｂの重心を通り、取付対象（或いは分割リアクトル１０Ｂの取付対象側の面）に直交する軸を回転軸とする動きをいう。この係止部３５を備えることで、分割リアクトル１０Ｂの取付時に、相互の位置合わせを行ない易く、その後の相互の位置ずれも抑制し易い。それにより、所望のインダクタンスを維持できる。係止部３５は、隣り合う外側コア部３２αの互いの対向面に外側コア部３２αの構成材料で外側コア部３２αと一体に形成されている。

係止部３５は、互いに嵌合する凹凸を有していればよく、例えば、複数の櫛歯３５ａを備えることが挙げられる。櫛歯３５ａの数や櫛歯３５ａの並列方向は、適宜選択できる。櫛歯３５ａの並列方向は、本例のようにコイルユニット２０の軸方向に沿った方向としてもよいし、コイルユニット２０の上下方向に沿った方向としてもよい。係止部３５は、コイルユニット２０の軸方向に沿った櫛歯とコイルユニット２０の上下方向に沿った櫛歯とを備えていてもよい。例えば、外側コア部３２αの上記対向面における上半分の櫛歯３５ａの並列方向は、コイルユニット２０の軸方向に沿った方向とし、下半分の櫛歯３５ａの並列方向は、コイルユニット２０の上下方向に沿った方向としてもよい。櫛歯３５ａの形状は、例えば、矩形状やＬ字状などが挙げられる。櫛歯３５ａの形成領域は、外側コア部３２αの上記対向面の上下方向の全長に亘る領域が挙げられる。

ここでは、櫛歯３５ａの数は２つとし、櫛歯３５ａの並列方向は、コイルユニット２０の軸方向に沿った方向としている。櫛歯３５ａの形状は、その根元から先端側に向かって厚さの一様な矩形状としている。櫛歯３５ａの形成領域は、外側コア部３２αの上下方向の全長としている。

〔作用効果〕
実施形態２に係るリアクトル１Ｂによれば、係止部３５を備えることで、隣り合う分割リアクトル１０Ｂの相対的な位置ずれを抑制できるため、所望のインダクタンスを維持し易い。

《実施形態３》
図４を参照して、実施形態３に係るリアクトル１Ｃを説明する。このリアクトル１Ｃは、各分割リアクトル１０Ｃが一つのコイルユニット２０と一つのコアユニット３０αとを有する組合体１１を内部に収納するケース４を備える点と、取付部４３（保持部材）が外側コア部３２αには形成されておらずケース４に形成されている点とが、実施形態１に係るリアクトル１Ａと相違する。

［分割リアクトル］
（ケース）
ケース４は、一つのコイルユニット２０と一つのコアユニット３０αとを有する組合体１１を内部に収納する。組合体１１をケース４に収納することで、組合体１１の外部環境(粉塵や腐食など)からの保護や機械的保護を図ると共に、組合体１１の熱を放熱することができる。ケース４は、組合体１１が載置される底板部（図示略）と、組合体１１の周囲の少なくとも一部を囲む側壁部４２とを備える。

底板部は、矩形平板状であり、その下面を冷却ベースなどの取付対象（図示略）に取り付ける。側壁部４２は、底板部の周縁全周に立設される略矩形枠状である。底板部と側壁部４２とは、一体に成形されている。この側壁部４２のうち、隣り合う組合体１１同士の間に介在されて互いに対向する側壁部４２は、隣り合う組合体１１（外側コア部３２α）同士のギャップとして機能する。ここでは、隣り合う組合体１１同士の間に介在されて互いに対向する側壁部４２同士は、直接接触している。

ケース４と組合体１１とは、例えば、コアユニット３０αの構成材料に含まれる樹脂で固定できる。このケース４内への組合体１１の固定は、実施形態１の分割リアクトルの製造方法において成形型にケース４を用いることで行える。

ケース４の材質は、非磁性金属や非金属材料が挙げられる。非磁性金属としては、アルミニウムやその合金、マグネシウムやその合金、銅やその合金、銀やその合金、鉄やオーステナイト系ステンレス鋼などが挙げられる。これらの非磁性金属は熱伝導率が比較的高いので、その全体を放熱経路に利用でき、組合体１１に発生した熱を取付対象（例えば、冷却ベース）に効率良く放熱でき、リアクトル１Ｃの放熱性を高められる。非金属材料としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ウレタン樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂などの樹脂が挙げられる。これらの非金属材料は一般に電気絶縁性に優れるものが多いことから、コイルユニット２０とケース４との間の絶縁性を高められる。これらの非金属材料は上述した金属材料よりも軽く、分割リアクトル１０Ｃを軽量にできる。上記樹脂に後述するセラミックスからなるフィラーを混合した形態とすると、放熱性を高められる。樹脂によりケース４を形成する場合、射出成形を好適に利用することができる。

［保持部材］
（取付部）
取付部４３は、ケース４の側壁部４２と一体に形成されている。この形成は、例えば、ダイキャストによりケース４の他の部分と一体に鋳造することが挙げられる。ケース４を取付対象に取り付けることで、コアユニット３０αが取付対象に固定される。取付部４３は、ケース４の側壁部４２の外周面から局所的に突出するフランジ状に設けられている。取付部４３の形成箇所は、コイルユニット２０の軸線上に位置する側壁部４２の外周面の下部中央としている。取付部４３には、締結部材（図示略）が挿通される挿通孔４４が形成されている。

〔作用効果〕
実施形態３に係るリアクトル１Ｃによれば、ケース４に取付部４３を備えるため、ケース４を備えるリアクトル１Ｃであっても、ケース４の取付位置を調整するだけで所望のインダクタンスに容易に調整できる。

《実施形態４》
図５を参照して、実施形態４に係るリアクトル１Ｄを説明する。このリアクトル１Ｄは、ケース４を備える点は実施形態３に係るリアクトル１Ｃと同じであるが、ケース４の側壁部４２の隣り合う分割リアクトル１０Ｄとの対向側が開口する開口部４５が形成されている点が、実施形態３に係るリアクトル１Ｃと相違する。

側壁部４２は、］字状であり、両外側コア部３２αの外端面と、組合体１１の上記対向側との反対側の側面とを覆う。隣り合う分割リアクトル１０Ｄの外側コア部３２α同士の間は、図５に示すようにエアギャップ３ｇとする他、ケース４とは異なる材質のギャップ材を介在させたり、ギャップ３ｇを介さず互いに直接接触させたりすることができる。この分割リアクトル１０Ｄの製造は、ケース４の開口部４５に金型の内壁が配置されて、コアユニット３０αの構成材料がケース４から漏れないようにすることが挙げられる。

〔作用効果〕
実施形態４に係るリアクトル１Ｄによれば、両分割リアクトル１０Ｄの間隔を調整するだけで、ギャップの間隔を容易に調整できる。また、実施形態３に係るリアクトル１Ｃに比較して、開口部４５が形成されている分だけ、ケース４の軽量化、及びケース４の構成材料を低減できる。

《実施形態５》
実施形態５に係るリアクトルとして、図示は省略しているが、分割リアクトルがケース４（図４参照）を備える場合、隣り合う分割リアクトルのケース４の互いの対向面に形成されて互いに係止し合う係止部を備える形態とすることができる。係止部は、例えば、上述の実施形態２と同様の構成とすることができる。係止部の形成箇所は、適宜選択できる。例えば、実施形態４のケースのようにケース４の上記対向側に開口部４５が形成されている場合（図５参照）、係止部は、開口部を形成するケースの側壁部の対向端面に形成することが挙げられる。

《実施形態６》
図６，図７を参照して、実施形態６に係るリアクトル１Ｅを説明する。このリアクトル１Ｅは、分割リアクトル１０Ｅが分割される複数のコア片とこれらコア片を被覆する樹脂被覆部５とを有する被覆コアユニット３０βを備える点と、取付部５３（保持部材）が外側コア片３２βには形成されておらず樹脂被覆部５に形成されている点とが、実施形態１のリアクトル１Ａと相違する。

［被覆コアユニット］
被覆コアユニット３０βは、一つの内側コア片３１β（内側コア部）と、一対の外側コア片３２β（外側コア部）と、これらコア片３１β、３２βを被覆する樹脂被覆部５とを備える。

内側コア片３１βは、複数の柱状の分割コア片３１ｍと、各分割コア片３１ｍの間に介在されるギャップ３１ｇと、分割コア片３１ｍと一対の外側コア片３２βとの間に介在されるギャップ３１ｇとで構成されている。外側コア片３２βは、内側コア片３１βとは独立して構成される。分割コア片３１ｍ及び外側コア片３２βの形状は、角部を丸めた直方体状である。分割コア片３１ｍ及び外側コア片３２βは、上述の軟磁性粉末や更に絶縁被覆を備える被覆粉末を圧縮成形した圧粉成形体で構成されている。

各コア片間のギャップ３１ｇは、実施形態１で説明したギャップ材で形成してもよいし、後述する樹脂被覆部５によって形成されていてもよい。ここでは、各コア片間のギャップ３１ｇは、アルミナなどのギャップ材で構成している。

（樹脂被覆部）
樹脂被覆部５は、内側コア片３１β及び外側コア片３２βの被覆、内側コア片３１βの形成（複数の分割コア片３１ｍ同士の接合）、内側コア片３１βと外側コア片３２βとの接合、分割コア片３１ｍ同士の間や分割コア片３１ｍと外側コア片３２βとの間のギャップ３１ｇの形成、被覆コアユニット３０βとコイルユニット２０との一体化、といった種々の機能を有する。

樹脂被覆部５は、内側コア片３１βを被覆する内側被覆部５１と、各外側コア片３２βを覆う外側被覆部５２とを有する。内側被覆部５１と外側被覆部５２とは、一体に形成されている。内側被覆部５１は、内側コア片３１βの軸方向両端を除いて、内側コア片３１βのその他の全領域を覆っていて、コイルユニット２０の内周面と内側コア片３１βの外周面の両方に接触している。外側被覆部５２は、各外側コア片３２βの内側コア片３１βとの対向箇所を除いて、各外側コア片３２βのその他の全領域を覆っていて、コイルユニット２０の両端面に接触している。これらの接触により、コイルユニット２０と両コア片３１β、３２βとは一体に形成されている。隣り合う外側コア片３２β同士の間の外側被覆部５２は、ギャップとして機能する。ここでは、隣り合う外側コア片３２β同士の間の外側被覆部５２同士は、直接接触している。即ち、隣り合う外側コア片３２β同士の間には外側被覆部５２が二重に存在するため、この二重の外側被覆部５２の間には界面が形成されている。なお、この樹脂被覆部５は、コイルユニット２０の外周面を被覆しておらずこの外周面が露出しているが、この外周面を被覆していてもよい。即ち、樹脂被覆部５は、コイルユニット２０の全域に亘って被覆していてもよい。

樹脂被覆部５の材質は、例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂は、ＰＰＳ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ナイロン６・ナイロン６６・ナイロン１０Ｔ・ナイロン９Ｔ・ナイロン６Ｔなどのポリアミド（ＰＡ）樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。

樹脂被覆部５の形成は、射出成形や注型成形などの適宜な樹脂成形法を利用してすることで容易に行える。具体的には、コイルユニット２０と各コア片３１β、３２βとを組み合わせて所定の成形型に収納し、樹脂被覆部５の構成材料を充填・硬化することで行える。

［保持部材］
（取付部）
取付部５３は、樹脂被覆部５の構成材料で樹脂被覆部５と一体に形成されている。この取付部５３を取付対象に取り付けることで、被覆コアユニット３０βが取付対象に固定される。取付部５３は、外側被覆部５２の外端面からコイルユニット２０の軸方向に張り出すようにフランジ状に設けられている。取付部５３の形成箇所は、外側被覆部５２の下部中央としている。上述したように取付部５３が取付対象に面していれば、締付部材によるクリープ変形を抑制し易いため、この取付部５３には、カラーを設けなくてもよいが、本例のようにカラー５５が埋設されていることでより一層クリープ変形を抑制し易い。カラー５５には、締付部材の挿通孔５４が形成されている。

（その他）
被覆コアユニット３０βは、樹脂被覆部５の一部でギャップ３１ｇを形成する場合、絶縁材料で構成されて、コイルユニット２０と各コア片３１ｍ，３２βとの間に介在される介在部材（図示略）を有していることが好ましい。介在部材の材質は、樹脂被覆部５と同様の材質を利用できる。介在部材としては、コイルユニット２０と外側コア片３２βとの間に介在される端面介在部材と、コイルユニット２０と分割コア片３１ｍとの間に介在される内側介在部材とを備えることが挙げられる。

端面介在部材は、例えば、コイルユニット２０の端面に沿った矩形枠状体で構成することが挙げられる。この端面介在部材は、外側コア片３２βを嵌め込む凹部と、外側コア片３２βと分割コア片３１ｍとの間を所定の間隔に保持する凸状の間隔保持部とを有する。この凹部により、外側コア片３２βにおける内側コア片３１βとの対向箇所を除いて、各外側コア片３２βのその他の全領域を覆い易い。この間隔保持部により、外側コア片３２βと分割コア片３１ｍとの間の間隔を維持し、その間に樹脂被覆部５の一部が充填されることで、外側コア片３２βと分割コア片３１ｍとの間に樹脂被覆部５で構成されるギャップ３１ｇを形成できる。

内側介在部材は、例えば、複数の分割片で構成することが挙げられる。この分割片は、並列する分割コア片３１ｍ同士の間を跨ぐように配置される。分割片の形状は、］字状やＵ字状が挙げられる。この分割片の内側面には、分割コア片３１ｍ同士の間隔を所定の間隔に保持する凸状の間隔保持部を有する。この間隔保持部により、分割コア片３１ｍ同士の間の間隔を維持し、その間に樹脂被覆部５の一部が充填されることで、分割コア片３１ｍ同士の間に樹脂被覆部５で構成されるギャップ３１ｇを形成できる。

〔作用効果〕
実施形態６に係るリアクトル１Ｅによれば、樹脂被覆部５に取付部５３を備えるため、樹脂被覆部５を備えるリアクトル１Ｅであっても、取付部５３の取付位置を調整するだけで所望のインダクタンスに容易に調整できる。

《実施形態７》
実施形態７に係るリアクトルは、図示は省略しているが、保持部材の構成が実施形態１に係るリアクトル１Ａと相違する。具体的には、保持部材は、隣り合う分割リアクトル１０Ａ（図１）の少なくとも外側コア部３２α同士を纏めて被覆する樹脂包括部で構成する。このとき、隣り合う外側コア部３２α同士をその対向面同士が直接接触した状態で樹脂包括部により被覆する場合、外側コア部３２α同士の間には樹脂包括部の一部が介在されない。一方、隣り合う外側コア部３２α同士をその対向面同士が直接接触せずその間にギャップ３ｇ（図１，図２）を介在させた状態で樹脂包括部により被覆する場合、その間には、隣り合う外側コア部３２α同士を覆う単一の樹脂包括部の一部が介在される。そのため、隣り合う外側コア部３２α同士の間には、上述の実施形態６に係るリアクトル１Ｅ（図６，図７）のような樹脂被覆部同士の界面が形成されない。即ち、樹脂包括部における外側コア部３２α同士の間と、各外側コア部３２αの外周面を覆う部分とは、一連に形成されている。

樹脂包括部の材質は、上述の実施形態６の樹脂被覆部５（図６参照）と同様の樹脂を利用できる。この樹脂包括部の形成は、成形型内で隣り合う外側コア部３２α同士の間の間隔を特定の間隔に配置し、樹脂包括部の構成材料を充填・硬化することで行える。それにより、被覆包括部で外側コア部同士の間隔が特定の間隔に保持されたリアクトルとすることができる。

樹脂包括部は、隣り合う外側コア部３２α同士に加えて、その外側コア部３２αのそれぞれに繋がる内側コア部３１αを一連に覆っていてもよいし、更にその内側コア部３１αのそれぞれの外周に配置されるコイルユニット２０を一連に覆っていてもよい。即ち、樹脂包括部は、隣り合うコアユニット３０α同士を一纏め（一連）に覆っていてもよいし、隣り合うコイルユニット２０と隣り合うコアユニット３０αとを一纏め（一連）に覆っていてもよい。樹脂包括部は、実施形態６のような樹脂被覆部５の一部で構成される取付部５３を有していてもよい。

《実施形態８》
実施形態８に係るリアクトルは、図示は省略しているが、保持部材の構成が実施形態１に係るリアクトルと相違する。具体的には、保持部材は、少なくとも各分割リアクトル１０Ａ（外側コア部３２α）の上面を下面側に向かって押さえ付ける支持部で構成する。支持部による押さえ付けは、隣り合う分割リアクトル１０Ａを纏めて共通の支持部で行ってもよいし、各分割リアクトル１０Ａに対して互いに独立する個々の支持部で行ってもよい。共通の支持部を用いる場合、例えば、支持部の数は２つで、各支持部は、隣り合う外側コア部３２αの両方の上面に接触するように外側コア部３２α同士を跨いで設けられて、両端を取付対象に固定することが挙げられる。個々の支持部を用いる場合、例えば、支持部の数は４つで、各支持部は、各分割リアクトル１０Ａにおける両外側コア部３２αのそれぞれを押さえ付けることが挙げられる。この場合、各支持部の一端が外側コア部３２αの上面に接触するように配置され、他端が取付対象に固定されることが挙げられる。支持部には、外側コア部の上面と取付対象との高さの差に応じて適宜屈曲させた平板が利用できる。その他、共通の支持部を用いる場合、支持部には、外側コア部３２αの上面に接触する箇所を下側に反わせた平板ばねを利用できる。支持部の材質は、上述の実施形態３のケース４（図４参照）と同様の金属が挙げられる。

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。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ リアクトル
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ 分割リアクトル
１１ 組合体
２ コイル
２０ コイルユニット
２ｒ 連結部材
２ｗ 巻線 ２ｅ 端部
３ 磁性コア
３０α コアユニット ３０β 被覆コアユニット
３ｇ ギャップ（エアギャップ）
３１α 内側コア部
３１β 内側コア片
３１ｍ 分割コア片 ３１ｇ ギャップ
３２α 外側コア部
３２β 外側コア片
３３ 取付部 ３４ 挿通孔
３５ 係止部 ３５ａ 櫛歯
４ ケース
４２ 側壁部 ４３ 取付部 ４４ 挿通孔 ４５ 開口部
５ 樹脂被覆部
５１ 内側被覆部 ５２ 外側被覆部 ５３ 取付部 ５４ 挿通孔
５５ カラー

Claims (6)

1. コイルと、コイルの励磁により閉磁路を形成する環状の磁性コアとを備えるリアクトルであって、
   並列に配置することで前記リアクトルを構成する複数の分割リアクトルと、
   前記複数の分割リアクトルを所定の間隔に並列された状態に保持する保持部材と、
   を備え、
   前記各分割リアクトルは、
   巻回された巻線で前記コイルの一部を構成するコイルユニットと、
   前記コイルユニットの一端から他端に抜けて前記磁性コアの一部を構成するコアユニットとを備え、
   前記コアユニットは、
   前記コイルユニット内に挿通される内側コア部と、
   前記コイルユニットの両端から突出して前記内側コア部と交差する方向に延びる外側コア部とを有し、
   前記保持部材は、前記各分割リアクトルに設けられて、前記各コアユニットを取付対象に並列に固定する取付部を備えるリアクトル。
2. コイルと、コイルの励磁により閉磁路を形成する環状の磁性コアとを備えるリアクトルであって、
   並列に配置することで前記リアクトルを構成する複数の分割リアクトルと、
   前記複数の分割リアクトルを所定の間隔に並列された状態に保持する保持部材と、
   を備え、
   前記各分割リアクトルは、
   巻回された巻線で前記コイルの一部を構成するコイルユニットと、
   前記コイルユニットの一端から他端に抜けて前記磁性コアの一部を構成するコアユニットとを備え、
   前記コアユニットは、
   前記コイルユニット内に挿通される内側コア部と、
   前記コイルユニットの両端から突出して前記内側コア部と交差する方向に延びる外側コア部とを有し、
   隣り合う前記分割リアクトルの前記外側コア部の互いの対向面に、係止することで互いの相対的な位置ずれを抑制する係止部を有するリアクトル。
3. 前記各分割リアクトルは、前記コイルユニットと前記コアユニットとを有する組合体を収納するケースを有し、
   前記ケースは、前記取付部を有する請求項１に記載のリアクトル。
4. 隣り合う前記分割リアクトルの前記外側コア部の互いの対向面に、係止することで互いの相対的な位置ずれを抑制する係止部を有する請求項１又は請求項３に記載のリアクトル。
5. 隣り合う前記分割リアクトルの前記外側コア部同士の間に介在されるギャップを備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリアクトル。
6. 隣り合う前記分割リアクトルの前記外側コア部同士が接していて、その間にギャップが介在されていない請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリアクトル。

Images