WO2013137019A1 - リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 - Google Patents

リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 Download PDF

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WO2013137019A1
WO2013137019A1 PCT/JP2013/055647 JP2013055647W WO2013137019A1 WO 2013137019 A1 WO2013137019 A1 WO 2013137019A1 JP 2013055647 W JP2013055647 W JP 2013055647W WO 2013137019 A1 WO2013137019 A1 WO 2013137019A1
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core
reactor
magnetic
core portion
inner core
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PCT/JP2013/055647
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和宏 稲葉
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住友電気工業株式会社
住友電装株式会社
株式会社オートネットワーク技術研究所
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/255—Magnetic cores made from particles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F3/14—Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F2003/106—Magnetic circuits using combinations of different magnetic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • H01F27/263—Fastening parts of the core together

Definitions

  • the present invention relates to a reactor used for components of a power conversion device such as an in-vehicle DC-DC converter mounted on a vehicle that uses electric power as a drive source such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, a converter using the reactor,
  • a power conversion device such as an in-vehicle DC-DC converter mounted on a vehicle that uses electric power as a drive source such as a hybrid vehicle or an electric vehicle
  • the present invention also relates to a power converter using this converter.
  • Reactor is one of the circuit components that perform voltage step-up and step-down operations.
  • the reactor is used in a converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle.
  • a vehicle such as a hybrid vehicle.
  • the reactor for example, there is one shown in Patent Document 1.
  • the reactor of Patent Document 1 includes a coil having a pair of coil elements, and an annular magnetic core inserted through the coil elements.
  • the magnetic core has a coil placement portion (inner core portion) disposed inside the coil element and an exposed portion (outer core portion) exposed from the coil element.
  • it is set as the magnetic core which is hard to carry out magnetic saturation, ie, the reactor which is hard to carry out magnetic saturation, by making an outer core part into a high relative permeability rather than an inner core part.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide a reactor that is less magnetically saturated than before. Another object of the present invention is to provide a converter using the reactor of the present invention and a power converter using the converter.
  • the present inventor has studied a configuration in which a gap material is interposed between the inner core portion and the outer core portion.
  • the present inventor also paid attention to the configuration for protecting the reactor from the external environment in the course of the study.
  • the inventors have conceived a configuration that can achieve both the arrangement of the gap material and the protection of the reactor, thereby completing the present invention.
  • the reactor of this invention is prescribed
  • the reactor of the present invention is a reactor including a coil and a magnetic core having a portion inserted through the coil.
  • the magnetic core includes an inner core portion disposed inside the coil, a core molded body including an outer core portion exposed from the coil, and a core mold portion that protects the outer core portion.
  • the inner core portion provided in the reactor is made of a resin molded body in which magnetic powder is dispersed in a resin (also referred to as “magnetic powder mixed resin” in the embodiments described later), and the outer core portion.
  • the relative permeability of the inner core portion is larger than the relative permeability of the inner core portion, and the outer core portion is used in the form of a core molded body described later.
  • the reactor of this invention may be a reactor (refer Embodiment 1 mentioned later) provided with the coil which has a pair of coil element arranged in parallel, or a reactor (Embodiment) provided with the coil which has one coil element. 2).
  • the “inner core portion disposed inside the coil” in the reactor of the present invention means an inner core portion at least partially disposed inside the coil. For example, the case where the central portion of the inner core portion is located inside the coil and the vicinity of the end portion of the inner core portion is located outside the coil is also included in the “inner core portion disposed inside the coil”.
  • the core molding in the reactor of this invention has an outer core part and the core mold part which protects the outer core part.
  • the core mold part covers at least the following two parts of the outer peripheral surface of the outer core part. [1] A part facing outward from the reactor (in other words, a part that can be visually recognized from the appearance of the reactor when the core mold part is peeled off) [2] The part facing the inner core part (even if the core mold part is peeled off, it cannot be visually recognized from the appearance of the reactor)
  • the portions other than the above [1] and [2] on the outer peripheral surface of the outer core portion may be covered with the core mold portion or may not be covered.
  • Specific examples of the portion that may or may not be covered with the core mold portion include the bottom surface of the outer core portion that faces the installation target of the reactor.
  • the outer core portion is covered with the core mold portion of the outer peripheral surface of the outer core portion, so that the outer core portion can be protected from the external environment.
  • the part which opposes an inner core part among the outer peripheral surfaces of the outer core part in a core molded object is also covered with the core mold part. Therefore, when a magnetic core is formed by combining the core molded body and the inner core portion, a part of the core mold portion is disposed between the outer core portion and the inner core portion, and functions as a gap material for the magnetic core.
  • the magnetic core can be made hard to be magnetically saturated. Thus, according to the structure of this invention, it can be set as the reactor which is hard to be magnetically saturated and was protected from the external environment.
  • the core molded body can include a form provided with a concave portion for accommodating the end portion of the inner core portion.
  • the relative positioning of the outer core portion and the inner core portion can be easily performed only by fitting the end portion of the inner core portion into the concave portion of the core molded body. Moreover, in the assembled reactor, it can suppress effectively that the relative position of an outer core part and an inner core part shifts
  • heat dissipation from the outer core part to the installation target such as a cooling base that is, heat dissipation from the reactor to the outside can be enhanced.
  • content of the magnetic component of the resin molding which comprises an inner core part can mention the form which is 20 volume% or more and 75 volume% or less when the whole is 100 volume%. it can.
  • the magnetic powder When the magnetic powder is 20% by volume or more, it is easy to ensure magnetic properties such as relative permeability and saturation magnetic flux density. When the magnetic powder is 75% by volume or less, it is easy to mix with the resin and the productivity of the resin molding is excellent. If such an inner core part is used for a magnetic core, the magnetic core can be hardly magnetically saturated.
  • the outer core part may be a compacted body.
  • the content of the magnetic component in the green compact is easy to increase than the content of the magnetic component in the resin green, so that the relative permeability of the green compact is greater than the relative permeability of the resin compact. It is easy to enlarge.
  • the relative permeability of the outer core portion is larger than the relative permeability of the inner core portion, and the inner core portion is made of a resin molded body. As a body, the relationship of “relative permeability of outer core portion> relative permeability of inner core portion” can be easily satisfied.
  • the outer core part may be a resin molded body in which magnetic powder is dispersed in resin.
  • the resin molded body can easily change its magnetic characteristics by changing the ratio of resin and magnetic powder. Therefore, if an outer core part is comprised with a resin molding, an outer core part provided with a desired magnetic characteristic can be obtained easily.
  • the content of the magnetic component of the resin molded body constituting the outer core portion is 20% by volume or more when the whole is 100% by volume.
  • the form which is 75 volume% or less can be mentioned.
  • the magnetic core can be hardly magnetically saturated.
  • the relative permeability of the entire magnetic core is 10 or more and 50 or less
  • the relative permeability of the inner core part is 5 or more and 50 or less
  • the relative permeability of the outer core part is 50 or more and 500 or less.
  • the more preferable relative permeability of the entire magnetic core is 10 or more and 35 or less
  • the most preferable relative permeability is 10 or more and 30 or less.
  • the relative magnetic permeability of the entire magnetic core is a combination of the inner core portion, the outer core portion, and the portion disposed between the outer core portion and the inner core portion of the core mold portion. The relative permeability.
  • the gap material is included in the magnetic core, for example, when the inner core portion is composed of a plurality of divided pieces made of a resin molded body and the gap material arranged between the divided pieces, the relative permeability of the entire magnetic core is reduced.
  • the magnetic permeability is a relative magnetic permeability including the gap material.
  • each said core part here means what was calculated
  • a ring-shaped test piece having an outer diameter of 34 mm, an inner diameter of 20 mm, and a thickness of 5 mm is produced using the same material as the core portion.
  • a BH curve tracer “BHS-40S10K” manufactured by Riken Denshi Co., Ltd. can be used.
  • the maximum value of the gradient (B / H) of the obtained BH initial magnetization curve is obtained and used as the relative permeability of the core portion.
  • the magnetization curve here is a so-called DC magnetization curve.
  • the saturation magnetic flux density of each of the core parts is the magnetic flux density when a magnetic field of 10,000 (Oe) is applied to the test piece with an electromagnet and sufficiently magnetically saturated.
  • ⁇ A magnetic core satisfying the relative permeability in the above range is less likely to be magnetically saturated when used in a reactor.
  • the relative magnetic permeability in the above range can be easily satisfied by using the outer core portion as a green compact.
  • the relative permeability of the entire magnetic core is 5 or more and 30 or less
  • the relative permeability of the inner core part is 5 or more and 25 or less
  • the relative permeability of the outer core part is 10 or more and 40 or less. Is preferred.
  • ⁇ A magnetic core satisfying the relative permeability in the above range is less likely to be magnetically saturated when used in a reactor.
  • the relative permeability in the above range can be easily satisfied by forming the outer core portion as a resin molded body. It is possible to satisfy the relative magnetic permeability in the above range even when the outer core portion is a green compact.
  • the converter according to the present invention includes the reactor according to the present invention.
  • the converter of the present invention includes a switching element, a drive circuit that controls the operation of the switching element, and the reactor of the present invention that smoothes the switching operation, and converts the input voltage by the operation of the switching element.
  • a configuration can be mentioned.
  • the power converter of the present invention includes the converter of the present invention.
  • the power converter of the present invention includes a converter of the present invention that converts an input voltage, and an inverter that is connected to the converter and converts between direct current and alternating current, and the electric power converted by the inverter
  • the form which drives load can be mentioned.
  • equipment for example, a vehicle such as a hybrid car
  • the reactor of the present invention is not easily magnetically saturated.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a reactor according to a first embodiment.
  • (A) is a front view of the reactor which concerns on Embodiment 1
  • (B) is a bottom view.
  • 1 is an exploded perspective view of a reactor according to a first embodiment.
  • (A) is a schematic perspective view of the reactor which concerns on Embodiment 2
  • (B) is a longitudinal cross-sectional view of (A).
  • 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a power supply system of a hybrid vehicle. It is a schematic circuit which shows an example of the power converter device of this invention provided with the converter of this invention.
  • a reactor 1 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is a combined body 10 of a coil 2 and a magnetic core 3.
  • the coil 2 of the reactor 1 includes a pair of coil elements 2A and 2B
  • the magnetic core 3 includes a pair of inner core portions 31 and 31 and a pair of outer core portions 32 and 32 (see particularly FIG. 3).
  • the reactor 1 is characterized in that a core mold portion 5M that protects the outer core portion 32 is formed on the outer peripheral surface of the outer core portion 32, and of the core mold portion 5M, The part arrange
  • each structure of the reactor 1 of this Embodiment 1 is demonstrated in detail.
  • the coil 2 provided in the combined body 10 includes a pair of coil elements 2A and 2B and a coil element connecting portion 2r that connects both the coil elements 2A and 2B.
  • the coil elements 2A and 2B are formed in a hollow cylindrical shape with the same number of turns and the same winding direction, and are arranged side by side so that the axial directions are parallel to each other.
  • the coil elements 2A and 2B are formed by spirally winding a single winding without a connection portion, and the coil element is bent by a U-shape.
  • a connecting portion 2r is formed.
  • both the coil elements 2A and 2B may be formed by spirally winding separate windings. In that case, for example, the ends of the coil elements 2A and 2B are joined together by pressure welding or welding. To do.
  • a coated wire having an insulating coating made of an insulating material on the outer periphery of a conductor such as a flat wire or a round wire made of a conductive material such as copper, aluminum, or an alloy thereof can be suitably used.
  • the conductor is made of a copper rectangular wire
  • the insulation coating is made of a coated rectangular wire made of enamel (typically polyamideimide). It is a wound edgewise coil.
  • end face shape of each coil element 2A, 2B is made into the shape which rounded the rectangular corner
  • Both end portions 2a and 2b of the coil 2 are extended from the turn forming portion and connected to a terminal member (not shown).
  • An external device such as a power source for supplying power is connected to the coil 2 through this terminal member.
  • the magnetic core 3 provided in the combined body 10 is exposed from the pair of inner core portions 31 and 31 disposed inside the coil elements 2A and 2B and the coil elements 2A and 2B.
  • a pair of outer core portions 32 and 32 (see particularly a dotted circle in FIG. 3) sandwiching 31 from both sides.
  • the relative permeability of the outer core portion 32 is higher than that of the inner core portion 31.
  • the core mold portion 5M formed on the outer peripheral surface of the outer core portion 32 is used as a gap material between the inner core portion 31 and the outer core portion 32 as described in detail later. It functions and makes the magnetic core 3 more difficult to be magnetically saturated.
  • the entire magnetic core 3 ... relative permeability 10 or more and 50 or less, more preferably 10 or more and 35 or less, more preferably 10 or more and 30 or less.
  • Relative permeability 50 or more and 500 or less
  • the inner core portions 31, 31 constituting the magnetic core 3 are one columnar body having no joints, and are composed of a magnetic powder mixed resin (resin molded body) in which magnetic powder is dispersed in the resin. .
  • the reason why the inner core portions 31 and 31 are made of a magnetic powder mixed resin is that the magnetic powder mixed resin is easy to make a low relative permeability body due to its configuration.
  • the magnetic powder mixed resin constituting the inner core portion 31 is typically a mixture of magnetic powder with a resin serving as a binder.
  • a soft magnetic material such as an iron-based material or a rare earth metal, a coating powder including an insulating coating on the soft magnetic material, or the like can be used.
  • the eddy current loss in the magnetic powder mixed resin can be effectively reduced by using the coating powder.
  • the insulating coating include a phosphate compound, a silicon compound, a zirconium compound, an aluminum compound, and a boron compound.
  • the resin to be a binder for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a silicone resin, or a urethane resin can be used.
  • thermoplastic resins such as polyphenylene sulfide (PPS) resin, polyimide resin, and fluororesin, room temperature curable resin, or low temperature curable resin may be used.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • BMC Bulk molding compound in which calcium carbonate or glass fiber is mixed with unsaturated polyester, millable silicone rubber, millable urethane rubber, or the like can also be used.
  • the inner core portions 31 and 31 are formed of magnetic powder mixed resin
  • magnetic powder mixed resin typically, injection molding, transfer molding, MIM (Metal Injection Molding), cast molding, magnetic powder and powdered solid resin are used. Press molding or the like can be used.
  • injection molding a magnetic powder mixed resin can be obtained by filling a molding material with a mixed material of magnetic powder and resin in a predetermined pressure and molding, and then curing the resin.
  • transfer molding or MIM the above-mentioned mixed material is filled in a mold and molded.
  • a magnetic powder mixed resin can be obtained by injecting the above-mentioned mixed material into a mold without applying pressure and molding and curing the mixture.
  • the average particle size of the magnetic powder in the magnetic powder mixed resin is preferably 1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, particularly preferably 10 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the magnetic powder may be a mixture of a plurality of types of powders having different particle sizes. When a magnetic powder having an average particle size satisfying the above range is used as a material, the fluidity is high, and a magnetic powder mixed resin can be produced with high productivity using injection molding or the like.
  • the magnetic powder mixed resin may contain a powder (filler) made of a nonmagnetic material such as ceramics such as alumina and silica, in addition to the magnetic powder and the resin.
  • the filler contributes to improvement in heat dissipation and suppression of uneven distribution of magnetic powder (uniform dispersion). Moreover, since the filler is fine and intervenes between the magnetic particles, a decrease in the ratio of the magnetic powder due to the inclusion of the filler can be suppressed.
  • the content of the filler is 0.2% by mass or more and 20% by mass or less, further 0.3% by mass or more and 15% by mass or less, particularly 0.5% by mass or more and 10% by mass or less when the magnetic powder mixed resin is 100% by mass. When the content is less than or equal to%, the above effect can be sufficiently obtained.
  • the content of the magnetic powder in the magnetic powder mixed resin is preferably 20% by volume to 75% by volume when the magnetic powder mixed resin is 100%.
  • the magnetic powder is 20% by volume or more, it is easy to ensure magnetic properties such as relative permeability and saturation magnetic flux density.
  • the magnetic powder is 75% by volume or less, mixing with the resin is easy, and the productivity of the magnetic powder mixed resin is excellent.
  • the magnetic powder mixed resin can change the magnetic characteristics such as relative permeability by adjusting the content of the magnetic powder or changing the material of the magnetic powder.
  • the content of the magnetic powder is more preferably 40% by volume to 65% by volume.
  • the saturation magnetic flux density of the magnetic powder mixed resin is easily set to 0.8 T or more because the content of the magnetic powder is 40 volume% or more. Further, when the content of the magnetic powder is 65% by volume or less, mixing of the magnetic powder and the resin is easier to perform and the productivity is more excellent.
  • the magnetic powder mixed resin has a low content of magnetic powder and a low relative magnetic permeability compared to the compacted body.
  • the magnetic powder mixed resin preferably has a relative magnetic permeability of 5 to 50 and a saturation magnetic flux density of 0.6 T or more.
  • the thermal conductivity of the magnetic powder mixed resin is preferably 0.25 W / m ⁇ K or more.
  • the outer core part 32 in the reactor 1 of this invention is utilized with the form of the core molded object 5, as shown in FIG.
  • the core molded body 5 includes an outer core portion 32 and a core mold portion 5M that covers at least a part of the outer periphery thereof.
  • the outer core portion 32 is, for example, a columnar core piece having a substantially dome-shaped upper surface and lower surface, as shown by the dotted circle in the upper left of FIG.
  • a compacted body using soft magnetic powder represented by an iron group metal such as iron or an alloy thereof, a laminated body in which a plurality of magnetic thin plates (for example, electromagnetic steel sheets) having an insulating coating are laminated, etc. is available.
  • the outer core portion 32 can be made of a magnetic powder mixed resin.
  • the case where the outer core portion 32 is a green compact will be described as an example.
  • the compacted body is excellent in productivity and has a higher relative magnetic permeability than the magnetic powder mixed resin constituting the inner core portion 31.
  • the configuration in which the outer core portion 32 is made of a magnetic powder mixed resin will be described in the embodiment 1-1 described later.
  • the green compact can typically be produced by press-molding a magnetic powder having an insulating coating on the surface and then subjecting it appropriately to heat treatment.
  • a magnetic powder having an insulating coating on the surface For compacted green body materials, particles such as iron-based materials and rare-earth metals and other soft magnetic materials with insulating coatings on the surfaces of particles and ferrite powders, thermoplastic resins and other additives such as higher fatty acids.
  • thermoplastic resins and other additives such as higher fatty acids
  • the soft magnetic particles are covered with an insulating coating (for example, a phosphoric acid compound, a silicon compound, a zirconium compound, an aluminum compound, a boron compound, etc.), and a compacted body in which an insulator is interposed between the particles. Is obtained.
  • the green compact provided with an insulating coating is excellent in insulation and can reduce eddy current loss.
  • the soft magnetic material is ferrite, the insulation is excellent even if the insulation coating is not provided.
  • the average particle size of the magnetic powder used is preferably 1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, particularly preferably 10 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the magnetic powder may be a mixture of a plurality of types of powders having different particle sizes. When a magnetic powder obtained by mixing a fine powder and a coarse powder is used as a material for a green compact, a saturated magnetic flux density is high and a low-loss reactor is easily obtained. The magnetic powder in the green compact and the powder used for the material have substantially the same size (maintained).
  • the content of the magnetic powder (magnetic component) in the green compact is preferably 75% by volume or more and more preferably 80% by volume or more when the green compact is 100%. . Adjustment of the content of the magnetic powder in the green compact is controlled by, for example, the thickness of the insulation coating formed on the surface of the magnetic particles, and the amount of resin and additives added to the magnetic powder during the production of the green compact it can.
  • the powder compact is a magnetic member having a high relative magnetic permeability and a high saturation magnetic flux density. be able to. It is desirable that the powder compact has a relative permeability of 50 to 500, a saturation magnetic flux density of 1.0 T or more, and a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more.
  • the magnetic properties of the green compact can be adjusted by changing the content of the magnetic powder.
  • the magnetic properties of the green compact can also be adjusted by changing the material of the magnetic powder.
  • the magnetic characteristics (particularly, the saturation magnetic flux density) of the green compact can be changed by adjusting the molding pressure during pressure molding. In that case, a compacting body with a high saturation magnetic flux density can be obtained by increasing the molding pressure.
  • the core mold part 5M that covers at least a part of the outer core part 32 described above and protects the outer core part 32 from the external environment will be described.
  • the specific covering region of the core mold part 5M is a part facing at least a part of the outer peripheral surface of the outer core part 32 facing the outer side of the reactor and the inner core part 31 described above.
  • the other part may be covered with the core mold part 5M or may be an arbitrary part that may not be covered.
  • the bottom surface of the outer core portion 32 facing the installation target of the reactor 1 such as a cooling base is an arbitrary portion.
  • the core mold portion 5M may cover the entire circumference of the outer core portion 32, but in this embodiment, covers the portion other than the bottom portion of the outer core portion 32 (see FIG. 2B). reference).
  • This core mold part 5M can protect the outer core part 32 from the external environment.
  • a portion of the core mold portion 5 ⁇ / b> M provided at a location facing the inner core portion 31 on the outer peripheral surface of the outer core portion 32 functions as a gap material between the outer core portion 32 and the inner core portion 31. Due to the presence of the gap material, the magnetic core 3 can be more difficult to be magnetically saturated as compared to the case where there is no gap material.
  • the bottom surface of the outer core portion 32 is exposed from the core mold portion 5M. Therefore, if this reactor 1 is placed on a reactor installation target such as a cooling base, the heat of the reactor 1 generated during use can be efficiently radiated from the bottom surface of the outer core portion 32.
  • the bottom surface and the installation target may be bonded by an adhesive layer. By doing so, it is difficult to form a minute gap between the bottom surface and the installation target, and the heat dissipation efficiency from the bottom surface to the installation target can be improved. Further, by providing the adhesive layer, the reactor 1 can be firmly fixed to the installation target.
  • the core mold part 5M is made of a material having excellent insulating properties. Furthermore, the material constituting the core mold portion 5M is preferably excellent in thermal conductivity. Examples of such materials include thermosetting resins such as epoxy resins, silicone resins, and unsaturated polyesters, and thermoplastic insulating resins such as polyphenylene sulfide (PPS) resins and liquid crystal polymers (LCP). it can.
  • This insulating resin may contain at least one kind of ceramic filler selected from silicon nitride, alumina, aluminum nitride, boron nitride, and silicon carbide, so that the core mold portion 5M Insulation and heat dissipation can be improved.
  • the thickness of the core mold part 5M can be selected as appropriate. Moreover, you may vary thickness by the part which functions as a gap material among the core mold parts 5M, and the other part.
  • the thickness of the portion functioning as the gap material may be about 0.1 to 4.0 mm, and the thickness of the other portions may be about 0.1 to 0.5 mm.
  • the thickness of the portion functioning as the gap material in the core mold portion 5M is made thinner than the other portions, thereby the core mold portion 5M.
  • a pair of recesses 5Mc is formed in a portion facing the inner core portions 31, 31. The end portions of the inner core portions 31 and 31 can be fitted into the recess portions 5Mc and 5Mc. Therefore, the concave portion 5Mc can accurately position the outer core portion 32 and the inner core portion 31 and can effectively prevent the relative positions of the both 31 and 32 from shifting after positioning.
  • the reactor 1 having the above-described configuration is used in applications where the energization conditions are, for example, maximum current (direct current): about 100 A to 1000 A, average voltage: about 100 V to 1000 V, and operating frequency: about 5 kHz to 100 kHz, typically an electric vehicle It can be suitably used as a component part of a vehicle-mounted power conversion device such as a hybrid vehicle. In this application, it is expected that an inductance satisfying 10 ⁇ H or more and 2 mH or less of the inductance when the DC current is 0 A and 10% or more of the inductance when the current is maximum is 0 A can be suitably used.
  • the reactor 1 that is hard to be magnetically saturated even when used with a large current of 100 A can be obtained. That is, the relative permeability of the outer core portion 32 is made higher than that of the inner core portion 31, and a gap material (core mold portion 5M) is disposed between the outer core portion 32 and the inner core portion 31. This is because the inductance of the entire magnetic core 3 is adjusted.
  • the outer peripheral surface of the outer core portion 32 is protected from the external environment by the core mold portion 5M serving as a gap material, so that the reactor 1 has resistance to physical impact and oxidizing atmosphere. .
  • Embodiment 1-1 the structure which used the outer core part 32 as the compacting body was demonstrated.
  • the outer core part 32 can also be made into magnetic powder mixed resin.
  • preferable relative magnetic permeability of the entire magnetic core 3 and the core portions 31 and 32 constituting the magnetic core 3 is as follows.
  • the whole magnetic core 3 ... relative permeability 5 or more and 30 or less
  • Inner core part 31 ... relative permeability 5 or more and 25 or less
  • Outer core part 32 ... relative permeability 10 or more and 40 or less
  • the relative permeability of the outer core portion 32 is set to be larger than the relative permeability of the inner core portion 31.
  • the material and / or content of the magnetic powder of each core portion 31, 32 may be changed.
  • the same material may be used for the inner core portion 31 and the outer core portion 32, and the content of the magnetic powder in the outer core portion 32 may be greater than the content of the magnetic powder in the inner core portion 31.
  • the material of the magnetic powder is the same in the inner core portion 31 and the outer core portion 32, there is an advantage that the preparation of the magnetic powder is easy.
  • a magnetic powder having a large relative permeability is used for the outer core portion 32
  • a magnetic powder having a small relative permeability is used for the inner core portion 31
  • the content of the magnetic powder in the outer core portion 32 and the inner core portion 31 is the same.
  • the mixing conditions for example, the mixing time and the mixing temperature of the magnetic powder and the resin, etc.
  • the reactor 1 including the combined body 10 has been described.
  • the structure of the heat sink will be described with reference to FIG.
  • the heat radiating plate (not shown) is a plate-like member that functions as a heat radiating path that radiates heat generated in the combined body 10 to the cooling base while supporting the combined body 10. That is, the one surface side of the heat radiating plate is a mounting surface on which the assembly 10 is mounted, and the other surface side is a mounting surface to the cooling base.
  • the heat radiating plate is disposed close to the coil 2, it is made of a nonmagnetic material. Moreover, since a heat sink is utilized for the heat dissipation path
  • the adhesive layer has a function of firmly fixing the combined body 10 to the heat sink.
  • the adhesive layer can hardly form a gap between the bottom surface and the heat sink. As a result, it is possible to suppress the division of the heat dissipation path due to the gap.
  • the adhesive layer is made of an insulating resin having an insulation characteristic that can sufficiently insulate between the coil 2 and the heat radiating plate and a heat resistance that does not soften against the maximum temperature when the reactor 1 is used.
  • a thermosetting resin such as an epoxy resin, a silicone resin, or an unsaturated polyester, or a thermoplastic insulating resin such as a PPS resin or LCP can be suitably used for the adhesive layer.
  • the insulating resin may contain at least one ceramic filler selected from silicon nitride, alumina, aluminum nitride, boron nitride, and silicon carbide, so that the insulating properties of the adhesive layer can be increased. And heat dissipation can be improved.
  • the thermal conductivity of the adhesive layer is preferably 0.1 W / m ⁇ K or more, more preferably 0.15 W / m ⁇ K or more, still more preferably 0.5 W / m ⁇ K or more, and particularly preferably 1 W. / M ⁇ K or more, most preferably 2.0 W / m ⁇ K or more.
  • a reactor 1 ′ including a coil 2 ′ having one coil element 2C and a combination 10 ′ of a magnetic core 3 ′ will be described with reference to FIG.
  • the paper surface lower side is an installation surface of a cooling base.
  • the coil 2 'of the reactor 1' shown in FIG. 4 includes only one coil element 2C, and end portions 2a and 2b are drawn out from this one coil element 2C.
  • the magnetic core 3 ′ of the reactor 1 ′ includes an inner core portion 31 ′ disposed inside the coil element 2 ⁇ / b> C and an outer core portion 32 ′ exposed from the coil element 2 ⁇ / b> C.
  • the inner core portion 31 ′ is a columnar magnetic body corresponding to the internal shape of the coil element 2 ⁇ / b> C, and is made of a magnetic powder mixed resin.
  • the outer core portion 32 ' is divided into a cylindrical divided piece 32A and a pair of plate-shaped divided pieces 32B and 32C disposed at both ends of the cylindrical divided piece 32A.
  • the relative magnetic permeability of these divided pieces 32A, 32B, 32C is higher than the relative magnetic permeability of the inner core portion 31 '.
  • the divided pieces 32A, 32B, and 32C may be formed into a green compact.
  • the divided pieces 32A, 32B, 32C may be magnetic powder mixed resin.
  • the divided pieces 32A, 32B, and 32C are used in the form of a core molded body 5 'having a core mold portion 5M' on at least a part of the outer peripheral surface thereof.
  • a specific formation state of the core mold portion 5M ′ will be described below with reference to FIG.
  • a core mold portion 5M ' is formed over the entire circumference of the cylindrical divided piece 32A of the present embodiment.
  • the part where the core mold portion 5M 'is essential in the cylindrical divided piece 32A is only the outer wall surface of the cylindrical divided piece 32A.
  • the inner wall surface of the cylindrical divided piece 32A faces toward the inner core portion 31 but is not a surface facing the inner core portion 31 but a surface facing the coil 2.
  • the core mold portion 5M ' is formed over the entire circumference of the plate-shaped divided piece 32B on the upper side of the paper.
  • the core mold portion 5M ′ is essential in the inner core portion 31 among the upper surface, the belt-like wall surface, and the lower surface of the paper surface of the plate-like divided piece 32B. It is the part opposite to '.
  • a concave portion into which the inner core portion 31 ′ is fitted may be formed in the core mold portion 5 ⁇ / b> M ′ of the plate-shaped divided piece 32 ⁇ / b> B.
  • the core-shaped part 5M ' is formed on the surface of the plate-like divided piece 32C on the lower side of the paper surface other than the lower surface (bottom surface) of the paper surface.
  • the part where the core mold part 5M ′ is essential in the plate-like divided piece 32C is the part of the plate-like divided piece 32C facing the inner core part 31 ′ among the band-like wall surface and the upper surface of the sheet. is there.
  • the core mold part 5 ′ of the plate-like divided piece 32 ⁇ / b> C may be formed with a recess for fitting the inner core part 31 ′. The reason why the core mold portion 5M 'is not formed on the bottom surface of the divided piece 32C is to improve the heat dissipation of the reactor 1'.
  • the reactor 1 'described above is not easily magnetically saturated. This is because a part of the core mold part 5M 'that protects the outer core part 32' functions as a gap material between the inner core part 31 'and the outer core part 32'.
  • the reactor according to the present invention such as the first embodiment, the first embodiment, the first embodiment, the second embodiment, or the like is, for example, a component of a converter mounted on a vehicle or the like, Can be used for components.
  • a vehicle 1200 such as a hybrid vehicle or an electric vehicle is used for traveling by being driven by a main battery 1210, a power converter 1100 connected to the main battery 1210, and power supplied from the main battery 1210 as shown in FIG.
  • the motor (load) 1220 is provided.
  • the motor 1220 is typically a three-phase AC motor, which drives the wheel 1250 when traveling and functions as a generator during regeneration.
  • vehicle 1200 includes an engine in addition to motor 1220.
  • an inlet is shown as a charge location of the vehicle 1200, it is good also as a form provided with a plug.
  • the power conversion device 1100 includes a converter 1110 connected to the main battery 1210 and an inverter 1120 connected to the converter 1110 and performing mutual conversion between direct current and alternating current.
  • the converter 1110 shown in this example boosts the DC voltage (input voltage) of the main battery 1210 of about 200V to 300V to about 400V to 700V when the vehicle 1200 is running, and supplies the inverter 1120 with power.
  • converter 1110 steps down DC voltage (input voltage) output from motor 1220 via inverter 1120 to DC voltage suitable for main battery 1210 during regeneration, and causes main battery 1210 to be charged.
  • the inverter 1120 converts the direct current boosted by the converter 1110 into a predetermined alternating current when the vehicle 1200 is running, and supplies the motor 1220 with electric power. During regeneration, the alternating current output from the motor 1220 is converted into direct current and output to the converter 1110. is doing.
  • the converter 1110 includes a plurality of switching elements 1111, a drive circuit 1112 that controls the operation of the switching elements 1111, and a reactor L, and converts input voltage by ON / OFF repetition (switching operation). (In this case, step-up / down pressure) is performed.
  • a power device such as FET or IGBT is used.
  • the reactor L has the function of smoothing the change when the current is going to increase or decrease by the switching operation by utilizing the property of the coil that prevents the change of the current to flow through the circuit.
  • the reactor L the reactor described in the above embodiment is used.
  • the vehicle 1200 is connected to the converter 1110, the power supply converter 1150 connected to the main battery 1210, and the sub-battery 1230 and the main battery 1210 that are power sources of the auxiliary devices 1240.
  • Auxiliary power supply converter 1160 for converting the high voltage 1210 to a low voltage is provided.
  • the converter 1110 typically performs DC-DC conversion, while the power supply device converter 1150 and the auxiliary power supply converter 1160 perform AC-DC conversion. Some power supply device converters 1150 perform DC-DC conversion.
  • the reactors of the power supply device converter 1150 and the auxiliary power supply converter 1160 have the same configuration as the reactors of the above-described embodiments and modifications, and a reactor whose size and shape are appropriately changed can be used.
  • the reactor of the above-described embodiment can be used for a converter that performs conversion of input power and that only performs step-up or converter that performs only step-down.
  • the reactor of the present invention can be used as a component part of a power conversion device such as a bidirectional DC-DC converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle, an electric vehicle, or a fuel cell vehicle.
  • a power conversion device such as a bidirectional DC-DC converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle, an electric vehicle, or a fuel cell vehicle.

Abstract

　本発明は、コイル２と、コイル２の内部に挿通される部分を有する磁性コア３とを備えるリアクトル１に関する。磁性コア３は、コイル２の内部に配置された内側コア部３１，３１と、コイル２から露出している外側コア部３２，３２を有する。内側コア部３１は、樹脂中に磁性粉末を分散させた樹脂成形体からなり、外側コア部３２の比透磁率は内側コア部３１の比透磁率よりも大きい。また、外側コア部３２は、その外周にコアモールド部５Ｍを備えるコア成形体５の形態で用いられる。コアモールド部５Ｍは、外側コア部３１の外周面のうち、少なくともリアクトル１の外方に向いた部分と内側コア部３１に対向する部分とを覆う。外側コア部３２と内側コア部３１との間に配置されるコアモールド部５Ｍは磁性コア３のギャップ材として機能する。

Description

リアクトル、コンバータ、および電力変換装置
　本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車などの駆動源に電力を利用する車両に搭載される車載用ＤＣ－ＤＣコンバータといった電力変換装置の構成部品などに利用されるリアクトル、このリアクトルを用いたコンバータ、およびこのコンバータを用いた電力変換装置に関する。
　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。リアクトルは、ハイブリッド自動車などの車両に搭載されるコンバータに利用される。そのリアクトルとして、例えば、特許文献１に示すものがある。
　特許文献１のリアクトルは、一対のコイル素子を有するコイルと、これらコイル素子の内部に挿通される環状の磁性コアとを備える。磁性コアは、コイル素子の内部に配置されるコイル配置部（内側コア部）と、コイル素子から露出する露出部（外側コア部）とを有する。そして、特許文献１では、外側コア部を内側コア部よりも高比透磁率とすることで、磁気飽和し難い磁性コア、即ち磁気飽和し難いリアクトルとしている。
特開２００９－３３０５５号公報
　近年、ハイブリッド自動車などの発展に伴い、リアクトルに供給される電流が大きくなる傾向にある。リアクトルに供給する電流が大きくなると、特許文献１の構造を有するリアクトルであっても磁気飽和する場合があり、その対策が望まれている。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、従来よりも磁気飽和し難いリアクトルを提供することにある。また、本発明の別の目的は、本発明のリアクトルを用いたコンバータ、およびそのコンバータを用いた電力変換装置を提供することにある。
　本発明者は、上記課題を解決するために、内側コア部と外側コア部との間にギャップ材を介在させる構成を検討した。また、本発明者は、その検討の過程でリアクトルを外部環境から保護する構成にも着目した。その結果、ギャップ材の配置とリアクトルの保護を両立させることができる構成に想到し、本発明を完成させた。以下に、本発明のリアクトルを規定する。
　本発明のリアクトルは、コイルと、コイルの内部に挿通される部分を有する磁性コアと、を備えたリアクトルである。磁性コアは、コイルの内部に配置された内側コア部と、コイルから露出している外側コア部とこの外側コア部を保護するコアモールド部とを含むコア成形体と、を有する。この本発明のリアクトルでは、リアクトルに備わる内側コア部が、樹脂中に磁性粉末を分散させた樹脂成形体（後述の実施形態において、「磁性粉末混合樹脂」ともいう。）からなり、外側コア部の比透磁率が、内側コア部の比透磁率よりも大きくなっており、かつ外側コア部が後述するコア成形体の形態で用いられている。
　なお、本発明のリアクトルは、並列される一対のコイル素子を有するコイルを備えるリアクトル（後述する実施形態１を参照）であっても良いし、一つのコイル素子を有するコイルを備えるリアクトル（実施形態２を参照）であっても良い。また、本発明のリアクトルにおける「コイルの内側に配置される内側コア部」とは、少なくとも一部がコイルの内部に配置されている内側コア部を意味する。例えば、内側コア部の中央部分がコイルの内部に位置し、内側コア部の端部付近がコイルの外側に位置するような場合も「コイルの内側に配置される内側コア部」に含まれる。
　本発明のリアクトルにおけるコア成形体は、外側コア部と、その外側コア部を保護するコアモールド部とを有する。コアモールド部は、外側コア部の外周面のうち、少なくとも次の二つの部分を覆う。
［１］リアクトルの外方に向いた部分（コアモールド部を剥いだときに、リアクトルの外観上から視認できる部分と言い換えても良い）
［２］内側コア部に対向する部分（コアモールド部を剥いだとしても、リアクトルの外観上から視認することはできない）
　外側コア部の外周面における上記［１］、［２］以外の部分はコアモールド部に覆われていても良いし、覆われていなくても良い。コアモールド部で覆われていても良いし覆われていなくても良い部分として、具体的には、外側コア部のうち、リアクトルの設置対象に対向する底面を挙げることができる。
　上記本発明の構成によれば、外側コア部の外周面のうち、リアクトルの外方に向いた部分がコアモールド部で覆われているため、外側コア部を外部環境から保護することができる。また、本発明の構成では、コア成形体における外側コア部の外周面のうち、内側コア部に対向する部分もコアモールド部で覆われている。そのため、コア成形体と内側コア部とを組み合わせて磁性コアを形成すると、コアモールド部の一部が外側コア部と内側コア部との間に配置されて、磁性コアのギャップ材として機能するため、磁性コアを磁気飽和し難くできる。このように、本発明の構成によれば、磁気飽和し難く、かつ外部環境から保護されたリアクトルとすることができる。
　本発明のリアクトルの一形態として、コア成形体は、内側コア部の端部を収納する凹部を備える形態を挙げることができる。
　上記構成によれば、コア成形体の凹部に内側コア部の端部を嵌め込むだけで、外側コア部と内側コア部との相対的な位置決めを容易に行なうことができる。また、組み立てられたリアクトルにおいて、外側コア部と内側コア部との相対的な位置がずれることを効果的に抑制できる。
　本発明のリアクトルの一形態として、外側コア部のうち、リアクトルの設置対象に向いた底面には、コアモールド部が形成されていない形態とすることが挙げられる。
　外側コア部の底部にコアモールド部を設けないことで、外側コア部から冷却ベースなどの設置対象への放熱性、即ちリアクトルから外部への放熱性を高めることができる。
　本発明のリアクトルの一形態として、内側コア部を構成する樹脂成形体の磁性成分の含有量は、全体を１００体積％としたとき、２０体積％以上７５体積％以下である形態を挙げることができる。
　磁性粉末が２０体積％以上であることで、比透磁率や飽和磁束密度などの磁気特性を確保し易い。磁性粉末が７５体積％以下であると、樹脂との混合が行い易く、樹脂成形体の製造性に優れる。このような内側コア部を磁性コアに用いれば、磁性コアを磁気飽和し難くできる。
　本発明のリアクトルの一形態として、外側コア部は、圧粉成形体である形態を挙げることができる。
　圧粉成形体における磁性成分の含有量は、樹脂成形体における磁性成分の含有量よりも多くすることが容易であり、そのため圧粉成形体の比透磁率を、樹脂成形体の比透磁率よりも大きくし易い。本発明のリアクトルでは、外側コア部の比透磁率が内側コア部の比透磁率よりも大きく、かつ内側コア部が樹脂成形体からなることが必須要件であるため、外側コア部を圧粉成形体とすると、『外側コア部の比透磁率＞内側コア部の比透磁率』の関係を容易に満たすことができる。
　本発明のリアクトルの一形態として、外側コア部は、樹脂中に磁性粉末を分散させた樹脂成形体である形態を挙げることができる。
　樹脂成形体は、樹脂と磁性粉末の割合を変化させることで、その磁気特性を容易に変化させることができる。そのため、樹脂成形体で外側コア部を構成すれば、所望の磁気特性を備える外側コア部を容易に得られる。
　外側コア部が樹脂成形体で構成される本発明のリアクトルの一形態として、外側コア部を構成する樹脂成形体の磁性成分の含有量は、全体を１００体積％としたとき、２０体積％以上７５体積％以下である形態を挙げることができる。
　上記範囲の磁性成分を含有する外側コア部を磁性コアに用いれば、磁性コアを磁気飽和し難くできる。
　本発明のリアクトルの一形態として、磁性コア全体の比透磁率を１０以上５０以下、内側コア部の比透磁率を５以上５０以下、外側コア部の比透磁率を５０以上５００以下とすることが好ましい。磁性コア全体のさらに好ましい比透磁率は１０以上３５以下、最も好ましい比透磁率は１０以上３０以下である。ここで、磁性コア全体の比透磁率とは、内側コア部と、外側コア部と、コアモールド部のうちの外側コア部と内側コア部との間に配置されている部分と、を合わせた比透磁率である。さらに磁性コアにギャップ材が含まれる場合、例えば樹脂成形体からなる複数の分割片と、分割片の間に配置されるギャップ材とで内側コア部が構成される場合、磁性コア全体の比透磁率は、そのギャップ材も含めた比透磁率である。
　なお、ここでいう上記各コア部の比透磁率とは、次のようにして求めたものをいう。コア部と同じ材料で、外径３４ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのリング状試験片を作製する。この試験片に、一次側３００巻き、二次側２０巻きの巻線を施して、試験片のＢ－Ｈ初磁化曲線をＨ＝０～１００エルステッド（Ｏｅ）の範囲で測定する。この測定には、例えば、理研電子株式会社製ＢＨカーブトレーサ「ＢＨＳ－４０Ｓ１０Ｋ」を使用することができる。そして、得られたＢ‐Ｈ初磁化曲線の勾配（Ｂ／Ｈ）の最大値を求め、それをコア部の比透磁率とする。ここでの磁化曲線とは、いわゆる直流磁化曲線である。
　一方、上記各コア部の飽和磁束密度は、上記試験片に対して電磁石で１００００（Ｏｅ）の磁界を印加し、十分に磁気飽和させたときの磁束密度とする。
　上記範囲の比透磁率を満たす磁性コアは、リアクトルに利用した際に磁気飽和し難い。上記範囲の比透磁率は、外側コア部を圧粉成形体とすることで満たし易い。
　本発明のリアクトルの一形態として、磁性コア全体の比透磁率を５以上３０以下、内側コア部の比透磁率を５以上２５以下、外側コア部の比透磁率を１０以上４０以下とすることが好ましい。
　上記範囲の比透磁率を満たす磁性コアは、リアクトルに利用した際に磁気飽和し難い。上記範囲の比透磁率は、外側コア部を樹脂成形体とすることで満たし易い。外側コア部を圧粉成形体としても上記範囲の比透磁率を満たすことは可能である。
　本発明のコンバータは、上記本発明のリアクトルを備える。例えば、本発明のコンバータとして、スイッチング素子と、上記スイッチング素子の動作を制御する駆動回路と、スイッチング動作を平滑にする本発明のリアクトルとを備え、上記スイッチング素子の動作により、入力電圧を変換する構成を挙げることができる。
　本発明の電力変換装置は、上記本発明のコンバータを備える。例えば、本発明の電力変換装置として、入力電圧を変換する本発明のコンバータと、上記コンバータに接続されて、直流と交流とを相互に変換するインバータとを備え、このインバータで変換された電力により負荷を駆動する形態を挙げることができる。
　生産性に優れる本発明のリアクトルを用いた本発明のコンバータ、及び本発明の電力変換装置は、これらを備える機器（例えば、ハイブリット自動車などの車両）の生産性の向上に寄与する。
　本発明のリアクトルは、磁気飽和し難い。
実施形態１に係るリアクトルの概略斜視図である。 （Ａ）は実施形態１に係るリアクトルの正面図、（Ｂ）は下面図である。 実施形態１に係るリアクトルの分解斜視図である。 （Ａ）は実施形態２に係るリアトルの概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の縦断面図である。 ハイブリッド自動車の電源系統を模式的に示す概略構成図である。 本発明のコンバータを備える本発明の電力変換装置の一例を示す概略回路である。
　以下、本発明の実施形態をより具体的に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
＜実施形態１＞
　図１～３に示す本実施形態１のリアクトル１は、コイル２と磁性コア３との組合体１０である。このリアクトル１のコイル２は一対のコイル素子２Ａ，２Ｂを有し、磁性コア３は一対の内側コア部３１，３１と一対の外側コア部３２，３２とを備える（特に、図３を参照）。このリアクトル１の特徴とするところは、図３に示すように、外側コア部３２の外周面に、外側コア部３２を保護するコアモールド部５Ｍが形成され、かつこのコアモールド部５Ｍのうち、外側コア部３２と内側コア部３１との間に配置される部分がギャップ材として機能することである。以下、本実施形態１のリアクトル１の各構成を詳細に説明する。
　≪コイル≫
　組合体１０（リアクトル１）に備わるコイル２は、一対のコイル素子２Ａ，２Ｂと、両コイル素子２Ａ，２Ｂを連結するコイル素子連結部２ｒとを備える。各コイル素子２Ａ，２Ｂは、互いに同一の巻数、同一の巻回方向で中空筒状に形成され、各軸方向が平行するように横並びに並列されている。本実施形態では、これらコイル素子２Ａ，２Ｂは接続部の無い一本の巻線を螺旋状に巻回することで形成されており、その巻線をＵ字状に屈曲させることで上記コイル素子連結部２ｒが形成されている。もちろん、両コイル素子２Ａ，２Ｂは、別個の巻線を螺旋状に巻回することで形成しても良く、その場合、例えば、コイル素子２Ａ，２Ｂの端部同士を圧接や溶接などで接合する。
　コイル２は、銅やアルミニウム、その合金といった導電性材料からなる平角線や丸線などの導体の外周に、絶縁性材料からなる絶縁被覆を備える被覆線を好適に利用できる。本実施形態では、導体が銅製の平角線からなり、絶縁被覆がエナメル(代表的にはポリアミドイミド)からなる被覆平角線を利用し、各コイル素子２Ａ，２Ｂは、この被覆平角線をエッジワイズ巻きにしたエッジワイズコイルである。また、各コイル素子２Ａ，２Ｂの端面形状を長方形の角部を丸めた形状としているが、端面形状は、円形状など適宜変更することができる。
　コイル２の両端部２ａ，２ｂ（図１、図３の紙面左側）は、ターン形成部分から引き延ばされて、図示しない端子部材に接続される。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（図示せず）が接続される。
　≪磁性コア≫
　組合体１０（リアクトル１）に備わる磁性コア３は、各コイル素子２Ａ，２Ｂの内部に配置される一対の内側コア部３１，３１と、コイル素子２Ａ，２Ｂから露出し、内側コア部３１，３１をその両側から挟み込む一対の外側コア部３２，３２（特に、図３の点線丸囲みを参照）とを備える。そして、外側コア部３２の比透磁率は、内側コア部３１の比透磁率よりも高い。このように両コア部３１，３２の比透磁率を異ならせることで、磁性コア３全体の比透磁率を調整し、磁性コア３を磁気飽和し難くできる。ここで、本発明のリアクトル１では、後段で詳述するように外側コア部３２の外周面に形成されるコアモールド部５Ｍが、内側コア部３１と外側コア部３２との間でギャップ材として機能し、磁性コア３をさらに磁気飽和し難くしている。
　磁性コア３全体と、磁性コア３を構成する各コア部３１，３２の好ましい比透磁率の一例を以下に示す。
・磁性コア３全体…比透磁率＝１０以上５０以下、より好ましくは１０以上３５以下、さらに好ましくは１０以上３０以下
・内側コア部３１…比透磁率＝５以上５０以下
・外側コア部３２…比透磁率＝５０以上５００以下
　　〔内側コア部〕
　磁性コア３を構成する内側コア部３１，３１は、繋ぎ目がない一本の柱状体であって、樹脂中に磁性粉末を分散させた磁性粉末混合樹脂（樹脂成形体）で構成されている。内側コア部３１，３１を磁性粉末混合樹脂で構成したのは、磁性粉末混合樹脂がその構成上、低比透磁率体にし易いからである。
　　　（磁性粉末混合樹脂）
　内側コア部３１を構成する磁性粉末混合樹脂は、代表的には、バインダとなる樹脂に磁性粉末を混合したものである。磁性粉末には、鉄基材料や希土類金属などの軟磁性材料、これら軟磁性材料に絶縁被覆を備える被覆粉末などを利用できる。特に、被覆粉末を用いることで、磁性粉末混合樹脂における渦電流損を効果的に低減することができる。絶縁被覆としては、例えば、リン酸化合物、珪素化合物、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物、硼素化合物などが挙げられる。一方、バインダとなる樹脂には、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を用いることができる。その他、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、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、あるいは低温硬化性樹脂を用いてもよい。また、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）や、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用いることもできる。
　磁性粉末混合樹脂で内側コア部３１，３１を形成する場合、代表的には、射出成形、トランスファー成形、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ）、注型成形、磁性粉末と粉末状の固形樹脂とを用いたプレス成形などを利用することができる。射出成形の場合は、磁性粉末と樹脂との混合材料を所定の圧力をかけて成形型に充填して成形した後、上記樹脂を硬化させることで磁性粉末混合樹脂を得ることができる。トランスファー成形やＭＩＭの場合も、上記混合材料を成形型に充填して成形を行う。注型成形の場合は、上記混合材料を、圧力をかけることなく成形型に注入して成形・硬化させることで磁性粉末混合樹脂を得ることができる。
　磁性粉末混合樹脂における磁性粉末の平均粒径は、１μｍ以上１０００μｍ以下、特に１０μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましい。また、磁性粉末は、粒径が異なる複数種の粉末が混合されたものでも良い。平均粒径が上記範囲を満たす磁性粉末を材料に用いると、流動性が高く、射出成形などを利用して磁性粉末混合樹脂を生産性良く製造できる。
　その他、磁性粉末混合樹脂には、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粉末（フィラー）が含有されていても良い。フィラーは、放熱性の向上、磁性粉末の偏在の抑制（均一的な分散）に寄与する。また、フィラーが微粒であり、磁性粒子間に介在することで、フィラーの含有による磁性粉末の割合の低下を抑制できる。フィラーの含有量は、磁性粉末混合樹脂を１００質量％とするとき、０．２質量％以上２０質量％以下、更に０．３質量％以上１５質量％以下、特に０．５質量％以上１０質量％以下であると、上記効果を十分に得られる。
　磁性粉末混合樹脂は、磁性粉末混合樹脂における磁性粉末の含有量は、磁性粉末混合樹脂を１００％とするとき、体積割合で２０体積％以上７５体積％以下とすることが好ましい。磁性粉末が２０体積％以上であることで、比透磁率や飽和磁束密度などの磁気特性を確保し易い。磁性粉末が７５体積％以下であると、樹脂との混合が行い易く、磁性粉末混合樹脂の製造性に優れる。磁性粉末混合樹脂は、磁性粉末の含有量を調整したり、磁性粉末の材質を変更することで、比透磁率といった磁気特性を変化させることができる。磁性粉末の含有量は、更に好ましくは４０体積％以上６５体積％以下である。特に磁性粉末が鉄或いはＦｅ－Ｓｉ合金のような材料であれば、磁性粉末の含有量が４０体積％以上であることで、磁性粉末混合樹脂の飽和磁束密度を０．８Ｔ以上とし易い。また、磁性粉末の含有量が６５体積％以下であることで、磁性粉末と樹脂との混合がより行い易く、より製造性に優れる。
　上記磁性粉末の含有量から分かるように、磁性粉末混合樹脂は、圧粉成形体に比べて磁性粉末の含有量が少なく、低比透磁率とすることができる。この磁性粉末混合樹脂の比透磁率は５以上５０以下、飽和磁束密度は０．６Ｔ以上とすることが望ましい。また、磁性粉末混合樹脂の熱伝導率は、０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることが望ましい。
　　〔外側コア部〕
　本発明のリアクトル１における外側コア部３２は、図３に示すように、コア成形体５の形態で利用される。コア成形体５は、外側コア部３２と、その外周の少なくとも一部を覆うコアモールド部５Ｍとを有する。
　外側コア部３２は、図３の左上の点線丸囲みに示すように、例えば、略ドーム形状の上面と下面を有する柱状のコア片である。このコア片には、鉄などの鉄属金属やその合金に代表される軟磁性粉末を用いた圧粉成形体や、絶縁被膜を有する磁性薄板（例えば、電磁鋼板）を複数積層した積層体などが利用できる。もちろん、内側コア部３１と同様に外側コア部３２を磁性粉末混合樹脂とすることもできる。本実施形態では、外側コア部３２を圧粉成形体とした場合を例にして説明する。圧粉成形体は、生産性に優れ、かつ内側コア部３１を構成する磁性粉末混合樹脂よりも高比透磁率となり易い。なお、外側コア部３２を磁性粉末混合樹脂とした構成については、後述する実施形態１－１で説明する。
　　　（圧粉成形体）
　圧粉成形体は、代表的には、表面に絶縁被膜を有する磁性粉末を加圧成形した後、適宜熱処理を施すことで製造することができる。圧粉成形体の材料には、鉄基材料や希土類金属などの軟磁性材料からなる粒子の表面に絶縁被覆を備える被覆粉末やフェライト粉末に、熱可塑性樹脂などの樹脂や高級脂肪酸などの添加剤（上記熱処理によって消失、又は絶縁物に変化するもの）を加えた混合材料を用いることが挙げられる。上記製造方法によって、軟磁性粒子の周囲が絶縁被覆（例えば、リン酸化合物、珪素化合物、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物、硼素化合物など）で覆われ、当該粒子間に絶縁物が介在する圧粉成形体が得られる。絶縁被覆を備える圧粉成形体は、絶縁性に優れ、渦電流損を低減することができる。軟磁性材料をフェライトとする場合、絶縁被覆を備えていなくても、絶縁性に優れる。
　使用する磁性粉末の平均粒径は、１μｍ以上１０００μｍ以下、特に１０μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましい。磁性粉末は、粒径が異なる複数種の粉末が混合されたものでも良い。微細な粉末と粗大な粉末とを混合した磁性粉末を圧粉成形体の材料に用いた場合、飽和磁束密度が高く、低損失なリアクトルが得られ易い。なお、圧粉成形体における磁性粉末と材料に用いた粉末とは、その大きさが実質的に同じである（維持されている）。
　圧粉成形体における磁性粉末（磁性成分）の含有量は、圧粉成形体を１００％とするとき、体積割合で７５体積％以上とすることが望ましく、８０体積％以上とすることがさらに望ましい。圧粉成形体における磁性粉末の含有量の調整は、例えば、磁性粒子の表面に形成される絶縁被覆の厚さや、圧粉成形体の作製時に磁性粉末に加えられる樹脂や添加剤の量によって調節できる。
　上記磁性粉末の含有量から分かるように、圧粉成形体において絶縁成分に比べて磁性成分が圧倒的に多いため、圧粉成形体は高比透磁率でかつ高飽和磁束密度の磁性部材とすることができる。この圧粉成形体の比透磁率は５０以上５００以下、飽和磁束密度は１．０Ｔ以上、熱伝導率は１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることが望ましい。
　圧粉成形体の磁気特性は、磁性粉末の含有量を変化させることで調整できる。もちろん、磁性粉末の材質を変更することでも圧粉成形体の磁気特性を調整できる。その他、加圧成形時の成形圧力を調整することでも、圧粉成形体の磁気特性（特に、飽和磁束密度）を変化させることができる。その場合、成形圧力を高くすることで、飽和磁束密度が高い圧粉成形体が得られる。
　　　（コアモールド部）
　次に、上述した外側コア部３２の少なくとも一部を覆い、外側コア部３２を外部環境から保護するコアモールド部５Ｍを説明する。具体的なコアモールド部５Ｍの被覆領域は、外側コア部３２の外周面のうち、少なくともリアクトルの外方に向いた部分、および上述した内側コア部３１に対向する部分である。逆に言えば、それ以外の部分は、コアモールド部５Ｍで覆われていても良いし、覆われていなくても良い任意部分である。ここで、コイル素子２Ａ，２Ｂが並列される並列タイプのリアクトル１では、冷却ベースなどのリアクトル１の設置対象に対向する外側コア部３２の底面が、任意部分である。
　上述したように、コアモールド部５Ｍは、外側コア部３２の全周を覆っていても良いが、本実施形態では外側コア部３２の底部以外の部分を覆っている（図２（Ｂ）を参照）。このコアモールド部５Ｍによって、外側コア部３２を外部環境から保護することができる。また、コアモールド部５Ｍのうち、外側コア部３２の外周面における内側コア部３１に対向する箇所に設けられる部分は、外側コア部３２と内側コア部３１との間でギャップ材として機能する。このギャップ材の存在により、ギャップ材が無い場合に比べて磁性コア３をより磁気飽和し難くできる。
　既に述べたように、本実施形態のリアクトル１では、図２（Ｂ）に示すように、外側コア部３２の底面がコアモールド部５Ｍから露出している。そのため、このリアクトル１を冷却ベースなどのリアクトルの設置対象に載置すれば、使用時に発生したリアクトル１の熱を、外側コア部３２の底面から効率的に放熱させることができる。当該底面と設置対象とは接着層により接着しても良い。そうすることで、底面と設置対象との間に微小な隙間が形成され難く、底面から設置対象への放熱効率を向上させることができる。また、接着層を設けることで、設置対象に対するリアクトル１の固定を強固にすることができる。
　上記コアモールド部５Ｍは、絶縁性に優れる材料で構成する。さらに、コアモールド部５Ｍを構成する材料は熱伝導性に優れることが好ましい。このような材料としては、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や、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などの熱可塑性の絶縁性樹脂を挙げることができる。この絶縁性樹脂には、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ほう素、及び炭化珪素から選択される少なくとも１種のセラミックスフィラーが含有されていても良く、そうすることで、コアモールド部５Ｍの絶縁性および放熱性を向上させることができる。
　上記コアモールド部５Ｍの厚さは適宜選択することができる。また、コアモールド部５Ｍのうち、ギャップ材として機能する部分と、それ以外の部分とで厚さを異ならせても良い。例えば、ギャップ材として機能する部分の厚さは０．１～４．０ｍｍ程度とすれば良いし、それ以外の部分の厚さは０．１～０．５ｍｍ程度とすれば良い。ここで、本実施形態では、図３に示すように、コアモールド部５Ｍのうち、ギャップ材として機能する部分の厚さを、他の部分よりも薄くしており、それによってコアモールド部５Ｍの内側コア部３１，３１に対向する部分に一対の凹部５Ｍｃが形成されている。これら凹部５Ｍｃ，５Ｍｃには、内側コア部３１，３１の端部を嵌め込むことができるようになっている。そのため、凹部５Ｍｃにより、外側コア部３２と内側コア部３１とを正確に位置決めでき、かつ位置決めした後に両者３１，３２の相対的な位置がずれることを効果的に抑制できる。
　≪用途≫
　上記構成を備えるリアクトル１は、通電条件が、例えば、最大電流（直流）：１００Ａ～１０００Ａ程度、平均電圧：１００Ｖ～１０００Ｖ程度、使用周波数：５ｋＨｚ～１００ｋＨｚ程度である用途、代表的には電気自動車やハイブリッド自動車などの車載用電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。この用途では、直流通電が０Ａのときのインダクタンスが、１０μＨ以上２ｍＨ以下、最大電流通電時のインダクタンスが、０Ａのときのインダクタンスの１０％以上を満たすものが好適に利用できると期待される。
　≪効果≫
　以上説明した構成とすることで、例えば１００Ａの大電流で使用しても磁気飽和し難いリアクトル１とすることができる。それは、外側コア部３２の比透磁率を内側コア部３１の比透磁率よりも高くし、かつ外側コア部３２と内側コア部３１との間にギャップ材（コアモールド部５Ｍ）を配置することで、磁性コア３全体のインダクタンスを調整しているからである。
　また、本実施形態の構成では、ギャップ材となるコアモールド部５Ｍにより外側コア部３２の外周面が外部環境から保護されているので、物理的衝撃や酸化雰囲気に耐性を持ったリアクトル１である。
＜実施形態１－１＞
　実施形態１では、外側コア部３２を圧粉成形体とした構成を説明した。これに対して、外側コア部３２を磁性粉末混合樹脂とすることもできる。
　外側コア部３２を磁性粉末混合樹脂とする場合、磁性コア３全体と、磁性コア３を構成する各コア部３１，３２の好ましい比透磁率は次の通りである。
・磁性コア３全体…比透磁率＝５以上３０以下
・内側コア部３１…比透磁率＝５以上２５以下
・外側コア部３２…比透磁率＝１０以上４０以下
　ここで、外側コア部３２の比透磁率は内側コア部３１の比透磁率よりも大きくなるようにする。外側コア部３２の比透磁率を内側コア部３１の比透磁率より大きくするには、各コア部３１，３２の磁性粉末の材質や含有量、あるいはその両方を変化させれば良い。例えば、内側コア部３１と外側コア部３２とで磁性粉末の材質を同じとし、外側コア部３２の磁性粉末の含有量を内側コア部３１の磁性粉末の含有量より大きくすることが挙げられる。この場合、内側コア部３１と外側コア部３２で磁性粉末の材質が同じであるため、磁性粉末の準備が容易であるという利点がある。あるいは、外側コア部３２に比透磁率が大きな磁性粉末を用い、内側コア部３１に比透磁率が小さな磁性粉末を用いると共に、外側コア部３２の磁性粉末の含有量と、内側コア部３１の磁性粉末の含有量と、を同じにすることが挙げられる。この場合、両コア部３１，３２の磁性粉末の含有量が同じであるため、両コア部３１，３２を作製する際の混合条件（例えば、磁性粉末と樹脂の混合時間や混合温度など）を同じにすることができる。両コア部３１，３２の混合条件が同じであると、各コア部３１，３２を作製する際に混合条件を再設定する手間を低減できるし、混合条件の再設定に伴う各コア部３１，３２の品質のバラツキをなくすことができるという利点がある。
＜実施形態１－２＞
　実施形態１では組合体１０からなるリアクトル１を説明した。これに対して、組合体１０を放熱板上に搭載したリアクトルとしても良い。以下、図１を参照して放熱板の構成を説明する。
　放熱板（図示略）は、組合体１０を支持しつつ、組合体１０で生じた熱を冷却ベースに放熱する放熱経路として機能する板状の部材である。つまり、放熱板の一面側が、組合体１０を搭載する搭載面、他面側が冷却ベースへの取付面である。
　上記放熱板は、コイル２に近接して配置されるため、非磁性材料から構成する。また、放熱板はリアクトル１の放熱経路に利用されるため、熱伝導性に優れる金属材料から構成する。つまり、放熱板は、アルミニウムやその合金、あるいはマグネシウムやその合金などの非磁性金属から構成する。上記列挙した非磁性金属は軽量であるため、軽量化が望まれている車載部品の構成材料に適する。この放熱板の厚さは、強度、磁束の遮蔽性を考慮して、２～５ｍｍ程度とすることが好ましい。
　放熱板を利用する場合、放熱板に組合体１０を接着させる接着層（図示略）を形成することが好ましい。接着層は、組合体１０を放熱板に強固に固定させる機能を有する。また、接着層によって、コアモールド部５Ｍから露出する外側コア部の底面と放熱板の上面に微小な凹凸があったとしても、底面と放熱板との間に隙間が形成され難くでき、その結果として隙間に起因する放熱経路の分断を抑制することができる。
　接着層は、コイル２と放熱板との間を十分に絶縁可能な程度の絶縁特性と、リアクトル１の使用時における最高到達温度に対して軟化しない程度の耐熱性とを有する絶縁性樹脂によって構成する。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や、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰなどの熱可塑性の絶縁性樹脂が接着層に好適に利用できる。この絶縁性樹脂には、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ほう素、及び炭化珪素から選択される少なくとも１種のセラミックスフィラーが含有されていても良く、そうすることで、接着層の絶縁性および放熱性を向上させることができる。接着層の熱伝導率は、０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることが好ましく、より好ましくは０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、さらに好ましくは０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に好ましくは１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、最も好ましくは２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。
＜実施形態２＞
　実施形態２では、一つのコイル素子２Ｃを有するコイル２’と、磁性コア３’の組合体１０’からなるリアクトル１’を図４に基づいて説明する。なお、このリアクトル１’は、紙面下側が冷却ベースの設置面である。
　図４に示すリアクトル１’のコイル２’は、コイル素子２Ｃを一つだけ備え、この一つのコイル素子２Ｃから端部２ａ，２ｂが引き出されている。
　リアクトル１’の磁性コア３’は、コイル素子２Ｃの内部に配置される内側コア部３１’と、コイル素子２Ｃから露出する外側コア部３２’とを備える。内側コア部３１’は、コイル素子２Ｃの内部形状に対応した円柱状の磁性体であり、磁性粉末混合樹脂から構成されている。
　一方、外側コア部３２’は、円筒状分割片３２Ａと、この円筒状分割片３２Ａの両端部に配置される一対の板状分割片３２Ｂ，３２Ｃとに分かれている。これら分割片３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの比透磁率は、内側コア部３１’の比透磁率よりも高くなっている。このような比透磁率の関係を満たすには、例えば、分割片３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを圧粉成形体とすれば良い。もちろん、分割片３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを磁性粉末混合樹脂としても構わない。
　上記分割片３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃは、その外周面の少なくとも一部にコアモールド部５Ｍ’を備えるコア成形体５’の形態で用いられている。図４（Ｂ）を参照して具体的なコアモールド部５Ｍ’の形成状態を以下に説明する。
　まず、本実施形態の円筒状分割片３２Ａは、その全周にわたってコアモールド部５Ｍ’が形成されている。但し、この円筒状分割片３２Ａにおいてコアモールド部５Ｍ’が必須である部分は、円筒状分割片３２Ａの外方側の壁面だけである。なお、付言しておくが、円筒状分割片３２Ａの内方側の壁面は、内側コア部３１の方に向いているが、内側コア部３１に対向する面ではなく、コイル２に対向する面である
　次に、紙面上側の板状分割片３２Ｂもその全周にわたってコアモールド部５Ｍ’が形成されている。但し、この板状分割片３２Ｂにおいてコアモールド部５Ｍ’が必須である部分は、板状分割片３２Ｂの紙面上方側の面、帯状の壁面、および紙面下方側の面のうち、内側コア部３１’に対向する部分である。この板状分割片３２Ｂのコアモールド部５Ｍ’には、内側コア部３１’を嵌め込む凹部が形成されていても良い。
　最後に、紙面下方側の板状分割片３２Ｃは、紙面下側の面（底面）以外の面にコアモールド部５Ｍ’が形成されている。但し、この板状分割片３２Ｃにおいてコアモールド部５Ｍ’が必須である部分は、板状分割片３２Ｃの帯状の壁面、および紙面上方側の面のうち、内側コア部３１’に対向する部分である。この板状分割片３２Ｃのコアモールド部５’には、内側コア部３１’を嵌め込む凹部が形成されていても良い。なお、分割片３２Ｃの底面にコアモールド部５Ｍ’が形成されていないのは、リアクトル１’の放熱性を高めるためである。
　以上説明したリアクトル１’は磁気飽和し難い。それは、外側コア部３２’を保護するコアモールド部５Ｍ’の一部が、内側コア部３１’と外側コア部３２’との間でギャップ材として機能するからである。
＜実施形態３＞
　実施形態１、実施形態１－１、実施形態１－２、実施形態２などの本発明によるリアクトルは、例えば、車両など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することができる。
　例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車といった車両１２００は、図５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（負荷）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に加えてエンジンを備える。なお、図５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しても良い。
　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。この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の直流電圧（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。また、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直流電圧（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。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６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Ｌとを備え、ＯＮ／ＯＦＦの繰り返し（スイッチング動作）により入力電圧の変換（ここでは昇降圧）を行う。スイッチング素子１１１１には、ＦＥＴ，ＩＧＢＴなどのパワーデバイスが利用される。リアクトルＬ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。このリアクトルＬとして、上記実施形態に記載のリアクトルを用いる。軽量で扱い易いこれらリアクトルを用いることで、電力変換装置１１００（コンバータ１１１０を含む）の軽量化を図ることができる。
　ここで、上記車両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、上記実施形態や変形例のリアクトルなどと同様の構成を備え、適宜、大きさや形状などを変更したリアクトルを利用することができる。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、上記実施形態のリアクトルなどを利用することもできる。
　なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
　本発明のリアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車といった車両に搭載される双方向ＤＣ－ＤＣコンバータといった電力変換装置の構成部品に利用することができる。
１　リアクトル
　１０　組合体
　２　コイル
　　２Ａ，２Ｂ　コイル素子　２ｒ　コイル素子連結部
　　２ａ，２ｂ　端部
　３　磁性コア
　　３１　内側コア部
　　３２　外側コア部
　５　コア成形体　　５Ｍ　コアモールド部　５Ｍｃ　凹部
１’　リアクトル
　１０’　組合体
　２’　コイル　　２Ｃ　コイル素子　２ａ，２ｂ　端部
　３’　磁性コア
　　３１’　内側コア部
　　３２’　外側コア部　３２Ａ　円筒状分割片　３２Ｂ，３２Ｃ　板状分割片
　５’　コア成形体　　５Ｍ’　コアモールド部
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
　Ｌ　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

Claims (11)

  1. 　コイルと、前記コイルの内部に挿通される部分を有する磁性コアと、を備えたリアクトルであって、
    　前記磁性コアは、前記コイルの内部に配置された内側コア部と、前記コイルから露出している外側コア部とこの外側コア部を保護するコアモールド部とを含むコア成形体と、を有しており、
    　前記内側コア部は、樹脂中に磁性粉末を分散させた樹脂成形体からなり、
    　前記外側コア部の比透磁率は、前記内側コア部の比透磁率よりも大きく、
    　前記外側コア部の外周面のうち、少なくともリアクトルの外方に向いた部分と前記内側コア部に対向する部分とが前記コアモールド部により覆われているリアクトル。
  2. 　前記コア成形体は、前記内側コア部の端部を収納する凹部を備える請求項１に記載のリアクトル。
  3. 　前記外側コア部のうち、リアクトルの設置対象に向いた底面には、前記コアモールド部が形成されていない請求項１または２に記載のリアクトル。
  4. 　前記内側コア部を構成する樹脂成形体の磁性成分の含有量は、全体を１００体積％としたとき、２０体積％以上７５体積％以下である請求項１～３のいずれか一項に記載のリアクトル。
  5. 　前記外側コア部は、圧粉成形体である請求項１～４のいずれか一項に記載のリアクトル。
  6. 　前記外側コア部は、樹脂中に磁性粉末を分散させた樹脂成形体からなる請求項１～４のいずれか一項に記載のリアクトル。
  7. 　前記外側コア部を構成する樹脂成形体の磁性成分の含有量は、外側コア部の全体を１００体積％としたとき、２０体積％以上７５体積％以下であることを特徴とする請求項６に記載のリアクトル。
  8. 　前記外側コア部の比透磁率は５０以上５００以下、
    　前記内側コア部の比透磁率は５以上５０以下、
    　前記外側コア部、前記内側コア部、および前記コアモールド部のうちの前記外側コア部と前記内側コア部との間に配置されている部分を含む磁性コア全体の比透磁率は、１０以上５０以下である請求項１～５のいずれか一項に記載のリアクトル。
  9. 　前記外側コア部の比透磁率は１０以上４０以下、
    　前記内側コア部の比透磁率は５以上２５以下、
    　前記外側コア部、前記内側コア部、および前記コアモールド部のうちの前記外側コア部と前記内側コア部との間に配置されている部分を含む磁性コア全体の比透磁率は、５以上３０以下である１～７のいずれか一項に記載のリアクトル。
  10. 　請求項１～９のいずれか一項に記載のリアクトルを備えるコンバータ。
  11. 　請求項１０に記載のコンバータを備える電力変換装置。
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