WO2020203353A1 - リアクトル - Google Patents

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WO2020203353A1
WO2020203353A1 PCT/JP2020/012319 JP2020012319W WO2020203353A1 WO 2020203353 A1 WO2020203353 A1 WO 2020203353A1 JP 2020012319 W JP2020012319 W JP 2020012319W WO 2020203353 A1 WO2020203353 A1 WO 2020203353A1
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coil
core
core leg
leg
reactor
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PCT/JP2020/012319
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朝日　俊行
小谷　淳一
繁之 稲垣
寛範 長崎
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823—Wires
    • 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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    • H01F27/027—Casings specially adapted for combination of signal type inductors or transformers with electronic circuits, e.g. mounting on printed circuit boards
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    • H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/306—Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F27/06—Mounting, supporting or suspending transformers, reactors or choke coils not being of the signal type
    • H01F2027/065—Mounting on printed circuit boards

Definitions

  • This disclosure relates to a reactor with a core.
  • Patent Document 1 discloses a conventional composite transformer (reactor) including a single transformer and a plurality of inductors.
  • the composite transformer disclosed in Patent Document 1 includes a plurality of windings, a transformer core, and a plurality of inductor cores.
  • the transformer core extends in the axial direction of the winding and has a plurality of magnetic legs for the transformer through which the winding can be wound.
  • Each of the plurality of inductor cores has a magnetic leg portion for an inductor that extends in the axial direction of the winding and in which the winding can be wound.
  • the inductor magnetic legs are arranged so as to be adjacent to the transformer magnetic legs in a direction orthogonal to the axis of the winding.
  • a plurality of windings are wound around a magnetic leg portion composed of a magnetic leg portion for a transformer and a magnetic leg portion for an inductor, and magnetic flux is generated in the magnetic leg portion for a transformer and a magnetic leg portion for an inductor by energization.
  • the reactor includes a core and first and second coils wound around the core around the first and second central axes extending in the first direction, respectively.
  • the core has first and second core legs arranged inside the first and second coils, respectively.
  • the first coil and the second coil are arranged in the second direction orthogonal to the first direction.
  • the first coil has a first winding portion wound around the first core leg portion and two first terminal portions drawn out from both ends of the first winding portion.
  • the second coil has a second winding portion wound around the leg portion of the second core and two second terminal portions drawn out from both ends of the second winding portion.
  • the second coil has the same shape and dimensions as the first coil.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the reactor according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a plan view of the reactor shown in FIG.
  • FIG. 2B is a front view of the reactor shown in FIG.
  • FIG. 2C is a side view of the reactor shown in FIG.
  • FIG. 2D is a rear view of the reactor shown in FIG.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line IIIA-IIIA of the reactor shown in FIGS. 2A-2D.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line IIIB-IIIB of the reactor shown in FIGS. 2A-2D.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line IIIC-IIIC of the reactor shown in FIGS. 2A-2D.
  • FIG. 3D is a circuit diagram of a power supply circuit including a reactor according to the first embodiment.
  • FIG. 3E is a side view of the power supply circuit shown in FIG. 3D.
  • FIG. 4 is an external perspective view of the reactor according to the second embodiment.
  • FIG. 5A is a plan view of the reactor shown in FIG.
  • FIG. 5B is a front view of the reactor shown in FIG.
  • FIG. 5C is a side view of the reactor shown in FIG.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the line VIA-VIA of the reactor shown in FIGS. 5A-5C.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VIB-VIB of the reactor shown in FIGS. 5A to 5C.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line VIC-VIC of the reactor shown in FIGS. 5A to 5C.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the reactor 1 in the first embodiment.
  • 2A, 2B, 2C, and 2D are a plan view, a front view, a side view, and a rear view of the reactor 1, respectively.
  • the reactor 1 is a two-phase magnetic coupling type reactor, and has a magnetic coupling function of magnetically coupling the coil 21 and the coil 22 and an inductor function of accumulating or discharging the magnetic energy of each of the coil 21 and the coil 22. ..
  • Reactor 1 includes coils 21, 22 and a core 3.
  • the core 3 has core legs 301 and 302.
  • the coil 21 is wound around the core 3 around a central axis O1 extending in the direction D1.
  • the coil 22 is wound around the core 3 around a central axis O2 extending in the direction D1.
  • the central axis O1 of the coil 21 is parallel to the central axis O2 of the coil 22.
  • the coils 21 and 22 are arranged in the direction D2 perpendicular to the central axis O1 of the coil 21, that is, the direction D1.
  • the coil 21 includes a winding portion 210 wound around the core leg portion 301, and two terminal portions 211 and 212 drawn out from the winding portion 210.
  • the winding portion 210 has both end portions 211A and 212A, and is wound around the core leg portion 301 from one end portion 211A of both end portions 211A and 212A to the other end portion 212A.
  • the terminal portions 211 and 212 are drawn out from both end portions 211A and 212A of the winding portion 210, respectively.
  • the coil 22 includes a winding portion 220 wound around the core leg portion 302, and two terminal portions 221, 222 drawn from the winding portion 220.
  • the winding portion 220 has both end portions 221A and 222A, and is wound around the core leg portion 302 from one end portion 221A of both end portions 221A and 222A to the other end portion 222A.
  • FIG. 2A shows an outline of the reactor 1 as viewed from the direction D1.
  • FIG. 2B shows an outline of the reactor 1 as viewed from the directions D1 and the direction D3 perpendicular to the directions D2.
  • FIG. 2C shows an outline of the reactor 1 as viewed from the direction D2.
  • FIG. 2D outlines reactor 1 as viewed from direction D3.
  • one terminal portion 211 of the coil 21 and one terminal portion 221 of the coil 22 may be positioned on one of both ends in the direction D1 of the coil portion 2, which is a combination of the coils 21 and 22. it can. Further, another terminal portion 212 of the coil 21 and another terminal portion 222 of the coil 22 can be positioned on the other end of both ends in the direction D1 of the coil portion 2. Therefore, the reactor 1 according to the present embodiment can be easily connected to an external circuit.
  • the reactor 1 is mounted on a wiring board or the like to connect the terminal portion 211 of the coil 21 and the terminal portion 221 of the coil 22 to the circuit, and the terminal portion 212 of the coil 21 and the terminal portion 222 of the coil 22 are separated.
  • the device provided with the reactor 1 can be miniaturized.
  • the coil 21 and the coil 22 have the same shape in the reactor 1, the current flowing through the coil 21 (current waveform) and the current flowing through the coil 22 (current waveform) can be less likely to vary. ..
  • connection with an external circuit may become complicated depending on the position of the terminal portion drawn out from the plurality of coils, and the circuit configuration may be complicated.
  • the "same shape” is not required to have strict identity, and may be the same shape to the extent that it can be regarded as the same thing in the field of coils.
  • the coils 21 and 22 have the same shape, they have a shape in which the contours substantially match when they are overlapped with each other, those obtained by the same manufacturing apparatus but manufactured in different production lots, and different components are mixed. It includes those made from the same material so as to have the same shape, and those having different cross-sectional shapes of the conductive wires forming the coils 21 and 22.
  • “same dimensions” do not require strict identity and may be the same dimensions to the extent that they can be considered the same in the field of coils.
  • coils 21 and 22 have the same dimensions, for example, those having substantially the same contour when overlapped with each other, those obtained by the same manufacturing apparatus but manufactured in different production lots, and different components. It includes those made from the blended materials so as to have the same dimensions, and those having different cross-sectional dimensions of the conductive wires forming the coils 21 and 22.
  • Reactor 1 of the present embodiment is used, for example, in a power supply circuit provided in an automobile, a power conditioner for residential or non-residential use, an electronic device, or the like.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line IIIA-IIIA of Reactor 1 shown in FIGS. 2A-2D.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line IIIB-IIIB of Reactor 1 shown in FIGS. 2A-2D.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line IIIC-IIIC of Reactor 1 shown in FIGS. 2A-2D.
  • the core 3 magnetically couples the coils 21 and 22 to each other.
  • the core 3 stores or releases the magnetic energy generated by the current flowing through one or both of the coils 21 and 22.
  • the core 3 has core legs 301, 302, 303 and connection portions 304, 305. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the core legs 301, 302, and 303 are integrally formed in the core 3. The core legs 301, 302, 303 extend in direction D1. The core legs 301 and 302 are aligned in direction D2. The combination of the core legs 301 and 302 and the core legs 303 are arranged in the direction D3.
  • connection portions 304 and 305 are lined up in the direction D1 at intervals. One end of each direction D1 of the core legs 301, 302, and 303 is connected to the connecting portion 304. The other end of each direction D1 of the core legs 301, 302, 303 is connected to the connecting portion 305. That is, the core legs 301, 302, 303 are connected by the connecting portions 304, 305.
  • the core leg 301 is arranged inside the coil 21. That is, the coil 21 is wound around the core leg 301.
  • the core leg 302 is arranged inside the coil 22. That is, the coil 22 is wound around the core leg 302.
  • the core leg 303 is arranged outside the coils 21 and 22. That is, neither the coil 21 nor the coil 22 is wound around the core leg 303.
  • the cross section of the core legs 301 and 302 in the plane PL perpendicular to the direction D1 has a substantially rectangular shape in the core 3 shown in FIG. 3A.
  • the cross section is not limited to this, and may have another shape such as a rectangular shape, a rectangular shape having a peripheral portion having a rounded edge at least partially, or a circular shape.
  • the connecting portions 304 and 305 have a rectangular shape when viewed from the direction D1, for example, as shown in FIG. 2A, and each of the four rectangular corners has a flat plate shape with roundness. Not limited to this.
  • the core 3 is integrally formed.
  • the term "integral" as used herein is not limited to an integrally molded configuration, but includes a configuration in which a plurality of parts are joined with an adhesive or the like.
  • the core 3 is preferably made of a metallic magnetic material.
  • the core 3 is a dust core made of an alloy such as iron / silicon / aluminum (Fe / Si / Al), iron / nickel (Fe / Ni), iron / silicon (Fe / Si). It is made of (dust core).
  • the coils 21 and 22 have the same shape.
  • the coil 21 is composed of a conductive wire having a flat cross section wound around a core leg 301 (central axis O1) and wound around a core leg 301 extending along a central axis O1 extending in the direction D1.
  • the coil 22 is composed of a conductive wire having a flat cross section wound around a core leg portion 302 (central axis O2) and wound around a core leg portion 302 extending along a central axis O2 extending in the direction D1.
  • the coils 21 and 22 have a rectangular shape having a longitudinal direction in the direction D3 when viewed from the directions of the central axes O1 and O2, that is, the direction D1, that is, a long side extending in the direction D3.
  • the four rectangular corners are rounded.
  • the number of turns of the coil 21 is the same as the number of turns of the coil 22.
  • the number of turns of each of the coils 21 and 22 can be changed as appropriate according to the design and the like.
  • the number of turns of the coil 21 may be different from the number of turns of the coil 22.
  • the coil 21 and the coil 22 are from the viewpoint of suppressing the variation in the wave shape of the current of the reactor 1, the viewpoint of controlling the current flowing through the reactor 1, and the viewpoint of improving the easy mounting property of the reactor 1 at the time of mounting. It is preferable that the number of turns is the same.
  • the coils 21 and 22 are not limited to the conductive wire having a flat cross section, and may be formed of a conductive wire having a circular cross section.
  • both end portions 211A and 212A of the winding portion 210 of the coil 21 are aligned in the direction D1 of the central axis O1. Both ends 211A and 212A of the winding portion 210 are located on the side opposite to the coil 22 with respect to the central axis O1 and face the core leg portion 303.
  • both ends 221A and 222A of the winding portion 220 of the coil 22 are aligned in the direction D1 of the central axis O2, and both ends 221A and 222A of the winding portion 220 are different from the coil 21 with respect to the central axis O2. It is located on the opposite side and faces the core leg 303.
  • the coil portion 2 composed of the coils 21 and 22 is rotationally symmetric about the central axis O1 of the coil 21 between the coils 21 and 22, that is, the axis O3 perpendicular to the direction D1.
  • the axis O3 is perpendicular to the directions D1 and D2 and parallel to the direction D3.
  • the axis O3 preferably passes through the midpoint of a line segment extending in the connecting direction D2 connecting the central axes O1 and O2, but is not limited to this.
  • the terminal portion 211 of the coil 21 extends from the end portion 211A of the winding portion 210 in the direction D2 and is bent and pulled out along the direction D3.
  • the terminal portion 212 is drawn out substantially linearly in the direction D3 from the end portion 221A on the side opposite to the end portion 211A of the winding portion 210.
  • the terminal portion 221 of the coil 22 is drawn out substantially linearly in the direction D3 from the end portion 221A of the winding portion 220.
  • the terminal portion 222 extends from the end portion 222A on the side opposite to the end portion 221A of the winding portion 220 in the direction D2 and is bent and pulled out in the direction D3.
  • the terminal portion 211 of the coil 21 rotated half a turn about the shaft O3 coincides with the terminal portion 222 of the coil 22. Further, the terminal portion 212 of the coil 21 rotated half a turn about the shaft O3 coincides with the terminal portion 221 of the coil 22.
  • the terminal portion 211 of the coil 21 and the terminal portion 221 of the coil 22 face each other with the core leg portion 303 on the outside of the core leg portion 303 of the core 3 and are aligned in the direction D3.
  • the terminal portion 212 of the coil 21 and the terminal portion 222 of the coil 22 face each other with the core leg portion 303 on the outside of the core leg portion 303 of the core 3 and are aligned in the direction D3.
  • the two terminal portions 211 and 212 of the coil 21 and the two terminal portions 221 and 222 of the coil 22 are all outside the core leg 303 and on the same side of the core 3. It is located in.
  • FIG. 3D is a circuit diagram of the power supply circuit 100 provided with the reactor 1.
  • the terminal portion 211 of the coil 21 of the reactor 1 and the terminal portion 221 of the coil 22 are connected to the same external circuit 101, and the terminal portion 212 and the terminal portion 222 are connected to the same external circuit 102.
  • the terminal portion 211 of the coil 21 of the reactor 1 is connected to the input terminal T11 which is a terminal connected to the external circuit 101
  • the terminal portion 221 of the coil 22 is a terminal connected to the external circuit 101. It is connected to the terminal T12.
  • terminal portion 221 of the coil 21 of the reactor 1 is connected to the output terminal T21 which is a terminal connected to the external circuit 102
  • terminal portion 222 of the coil 22 is connected to the output terminal T22 which is a terminal connected to the external circuit 102. It is connected.
  • FIG. 3E is a side view of the power supply circuit 100.
  • the power supply circuit 100 further includes a circuit board 103 on which the reactor 1 and the external circuits 101 and 102 are mounted.
  • the terminal portions 211, 212, 222, 222 of the reactor 1 are connected to the circuit board 103 by a bonding material 104 such as solder. Since the terminal portions 211, 212, 211 and 222 are pulled out from the core 3 in the same direction in the same direction to the circuit board 103, the terminal portions 2111, 212, 222, 222 are electrically uniformly and easily connected to the circuit board 3. can do.
  • the terminal portion 211 of the coil 21 connected to one external circuit 101 and the terminal portion 221 of the coil 22 face the same side and the same direction with respect to the reactor 1, and the coil connected to one external circuit 102. Since the terminal portion 212 of the 21 and the terminal portion 222 of the coil 22 face the same side and the same direction with respect to the reactor 1, the reactor 1 can be easily connected to the external circuits 101 and 102.
  • the core 3 has a coupling magnetic path that magnetically couples the coils 21 and 22 to each other.
  • This coupled magnetic path is composed of core legs 301 and 302 and connecting portions 304 and 305.
  • the core 3 further has an uncoupled magnetic path through which the magnetic flux generated by the coil 21 passes.
  • This uncoupled magnetic path is composed of core legs 301 and 303 and connecting portions 304 and 305.
  • the core 3 further has an uncoupled magnetic path through which the magnetic flux generated by the coil 22 passes (see FIGS. 3B and 3C).
  • This uncoupled magnetic path is composed of core legs 302 and 303 and connecting portions 304 and 305.
  • the magnetic flux Y11 is generated in the core 3 by the current flowing through the coil 21, as shown in FIGS. 3B and 3C.
  • the magnetic flux Y11 is merely a conceptually shown magnetic flux, and the magnetic flux passing through the uncoupled magnetic path is not limited to this.
  • the direction of the direct current magnetic flux generated by the coils 21 and 22 is determined by the winding direction of the coils 21 and 22 and the direction of the direct current flowing through the coils 21 and 22.
  • the direct current magnetic flux referred to here is a magnetic flux generated by the direct current flowing through the coils 21 and 22.
  • One of the terminals 211 and 221 of the coils 21 and 22 is electrically connected to the connection portions T11 and T12, which are the input terminals on the high potential side of the external circuit 101, respectively.
  • the other terminal portions 212 and 222 of the coils 21 and 22 are electrically connected to the connection portions T21 and T22, which are input terminals on the low potential side of the external circuit 102, respectively (see FIG. 3D).
  • the direction of the DC magnetic flux generated by the coil 21 when the coil 21 is energized and the direction of the DC magnetic flux generated by the coil 22 when the coil 22 is energized are opposite to each other. Therefore, in the coupled magnetic path formed by the core 3, the DC magnetic flux generated by the coil 21 and the DC magnetic flux generated by the coil 22 are opposite to each other and cancel each other out.
  • the coils 21 and 22 are magnetically coupled to each other by the coupling magnetic path formed by the core 3.
  • the core 3 magnetically couples the coils 21 and 22 to each other. That is, the core 3 realizes a magnetic coupling function that magnetically couples the coils 21 and 22 to each other.
  • the core 3 stores, for example, the magnetic flux generated by the coil 21 that passes through the uncoupled magnetic path as magnetic energy. That is, the core 3 realizes an inductor function of storing or releasing the magnetic energy generated by the coil 21.
  • the core 3 similarly uses the magnetic flux generated by the coil 22 through the uncoupled magnetic path as the magnetic energy. Accumulate as. That is, the core leg 302 realizes an inductor function of storing or releasing the magnetic energy generated by the coil 22.
  • FIG. 4 is an external perspective view of the reactor 1A according to the second embodiment.
  • 5A, 5B, and 5C are a plan view, a front view, and a side view of the reactor 1A, respectively.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the line VIA-VIA of the reactor 1A shown in FIGS. 5A to 5C.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VIB-VIB of the reactor 1A shown in FIGS. 5A to 5C.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line VIC-VIC of the reactor 1A shown in FIGS. 5A to 5C.
  • the same components as those of the reactor 1 in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the reactor 1A of this embodiment also includes coils 21, 22 and a core 3.
  • the coils 21 and 22 form the coil portion 2.
  • the coils 21 and 22 of the coil portion 2 are wound around the central axes O1 and O2 extending in the direction D1, respectively.
  • the coils 21 and 22 are arranged in the direction D2 perpendicular to the direction D1.
  • the direction D3 is perpendicular to the directions D1 and D2.
  • the core 3 has core legs 301, 302, 303 and connection portions 304, 305. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the core legs 301, 302, and 303 are integrally formed in the core 3.
  • the core legs 301, 302, 303 extend in direction D1.
  • the core legs 301 and 302 are aligned in direction D2.
  • the combination of the core legs 301 and 302 and the core legs 303 are arranged in the direction D3.
  • Each of the connecting portions 304 and 305 has two long sides extending in the direction D3 and facing each other when viewed from the direction D1, two short sides extending in the direction D2 shorter than the long side and facing each other, and a long side. It has an octagonal shape with four hypotenuses connecting the and short sides (see FIG. 5A).
  • connection portions 304 and 305 are lined up in the direction D1 at intervals. One end of each of the directions D1 of the core legs 301, 302, and 303 is connected to the connecting portion 304. The other end of each of the direction D1 of the core legs 301, 302, 303 is connected to the connecting portion 305. That is, the core legs 301, 302, and 303 are connected to each other by the connecting portions 304, 305.
  • Both ends of the core leg portion 301 are connected to one long side of the connecting portion 304 and the long side of the connecting portion 305 facing the direction D1.
  • Both ends of the core leg 302 are a long side of the connecting portion 304 that is different from the long side connected to the core leg 301, and a long side of the connecting portion 305 facing the long side and the direction D1 that is connected to the core leg 301. It is connected to each of the long sides that are different from.
  • Both ends of the core leg 303 are connected to one short side of the connecting portion 304 and the short side of the connecting portion 305 facing the short side. Between each hypotenuse of the connecting portion 304 and the oblique side of the connecting portion 305 facing the direction D1, there is an opening connected to the space between the connecting portion 304 and the connecting portion 305.
  • the core leg 301 is arranged inside the coil 21.
  • the core leg 302 is arranged inside the coil 22.
  • the core leg 303 is arranged outside the coils 21 and 22. That is, the core leg 303 is not arranged inside any of the coils 21 and 22.
  • each of the core leg 301 and the core leg 302 orthogonal to the direction D1 has a long rectangular shape in the direction D3 in which at least a part of the peripheral edge is rounded in FIG. 6A.
  • the cross section is not limited to this, and may have other shapes such as a rectangular shape or a circular shape.
  • the core 3 has a surface 301S of the core leg 301 that appears in a cross section perpendicular to the central axis O1 of the coil 21 and faces the core leg 303.
  • the contour 301L of is drawn a curve protruding toward the core leg 303.
  • the contour 302L of the surface 302S of the core leg 302 facing the core leg 303 which appears in the cross section perpendicular to the central axis O2 of the coil 22, draws a curve protruding toward the core leg 303.
  • the contour 303L1 of the surface 303S1 facing the core leg 301 which appears in the cross section of the core leg 303 perpendicular to the central axis O1 of the coil 21, draws a curve recessed toward the side opposite to the core leg 301. .. Further, the contour 303L2 of the surface 303S2 facing the core leg 302, which appears in the cross section of the core leg 303 perpendicular to the central axis O2 of the coil 22, draws a curve dented on the side opposite to the core leg 302.
  • the core leg 301 has a surface 301S facing the core leg 303.
  • the contour 301L of the surface 301S of the core leg 301 included in the cross section of the core leg 301 in the plane PL perpendicular to the direction D1 is a curve that bulges toward the core leg 303.
  • the core leg 302 has a surface 302S facing the core leg 303.
  • the contour 302L of the surface 302S of the core leg 302 included in the cross section of the core leg 302 in the plane PL is a curve that bulges toward the core leg 303.
  • the core leg 303 has a surface 303S1 and a surface 303S2 that face the surface 301S of the core leg 301 and the surface 302S of the core leg 302, respectively.
  • the contour 303L1 of the surface 303S1 of the core leg 303 included in the cross section of the core leg 303 in the plane PL is a curve recessed on the side opposite to the core leg 301.
  • the contour 303L2 of the surface 303S2 of the core leg 303 included in the cross section of the core leg 303 is a curve recessed on the side opposite to the core leg 302.
  • the reactor 1 of the present embodiment it is possible to reduce the locations where the magnetic flux is locally concentrated on the core legs 301, 302, and 303.
  • the reactor 1 can be easily connected to an external circuit, and the effect of canceling the magnetic flux can be ensured. Then, even if the reactor 1 is connected to an external circuit, the current can be easily controlled.
  • the contour 301L of the surface 301S of the core leg 301 may have an arc shape.
  • the contour 303L1 of the surface 303S1 of the core leg 303 may have an arc shape concentric with the arc shape of the contour 301L of the surface 301S of the core leg 301.
  • the contour 302L of the surface 302S of the core leg 302 may have an arc shape.
  • the contour 303L2 of the surface 303S2 of the core leg 303 may have an arc shape concentric with the arc shape of the contour 302L of the surface 302S of the core leg 302.
  • the shapes of the contours 301L, 302L, 303L1 and 303L2 of the surfaces 301S, 302S, 303S1 and 303S2 of the core legs 301, 302 and 303 in the core 3 are not limited to this.
  • the core 3 is integrally formed as shown in FIG. 4, for example.
  • the term "integral” as used herein is not limited to an integrally molded configuration, but includes a configuration in which a plurality of parts are joined with an adhesive or the like.
  • the material forming the core 3 may be the same as in the first embodiment.
  • the core 3 may have the same structure as the first embodiment described above.
  • the coil 21 is composed of a conductive wire having a flat cross section wound around the core leg 301 around the core leg 301.
  • the coil 22 is composed of a conductive wire having a flat cross section wound around the core leg 302 around the core leg 302.
  • the direction of the central axis O1 of the coil 21 and the direction of the central axis O2 of the coil 22 are both directions D1.
  • the coils 21 and 22 are arranged in a direction D2 perpendicular to the direction D1 of the central axis O1 of the coil 21. As shown in FIGS. 4 to 6C, the direction D2 is perpendicular to the direction D3.
  • the terminal portions 211 and 212 of the coil 21 are drawn out from the end portions 211A and 212A of the winding portion 210 in opposite directions parallel to the direction D3, respectively. Further, the terminal portions 221 and 222 of the coil 22 are drawn out from the end portions 221A and 222A of the winding portion 210 in opposite directions parallel to the direction D3 (see FIGS. 4 to 6C). That is, in the present embodiment, the terminal portions 211 and 212 of the coil 21 in the reactor 1 are perpendicular to both the direction D1 of the central axis O1 of the coil 21 and the direction D2 in which the coils 21 and 22 are arranged when viewed from the direction D1.
  • the terminal portion 221 and the terminal portion 222 of the coil 22 are wound portions of the coil 22 at both ends in a direction orthogonal to both the direction of the central axis O2 of the coil 22 and the direction in which the coil 21 and the coil 22 are arranged. Each is drawn from 220.
  • the coils 21 and 22 have the same shape.
  • the coil 21 has a translationally symmetric relationship with the coil 22 in the translation operation in the direction parallel to the direction D2 in which the coils 21 and 22 are arranged.
  • the terminal portions 211 and 212 of the coil 21 are both bent and pulled out, and the terminal portions 211 and 212 are on opposite sides of the central axis O1 in the direction D3.
  • the axes in the direction D2 orthogonal to the central axis O1 in the direction D1 are opposite to each other.
  • terminal portions 221 and 222 of the coil 22 are both bent and pulled out, and the terminal portions 221 and 222 are opposite to each other with respect to the central axis O2 in the direction D3 and are orthogonal to the central axis O2 in the direction D1. They are on opposite sides of the axis in direction D2.
  • the terminal portion 211 of the coil 21 that has undergone the translation operation in the direction parallel to the direction D2 coincides with the terminal portion 221 of the coil 22. Further, the terminal portion 212 of the coil 21 that has undergone the translation operation in the direction parallel to the direction D2 coincides with the terminal portion 222 of the coil 22.
  • the terminal portion 211 of the coil 21 and the terminal portion 221 of the coil 22 can be arranged so as to face the same side from the core 3. Further, the terminal portion 212 of the coil 21 and the terminal portion 222 of the coil 22 can be arranged on the opposite side of the terminal portions 211 and 221 so as to face the same direction from the core 3.
  • the terminal portion 211 of the coil 21 and the terminal portion 221 of the coil are wired to the same side to the outside. It can be connected to the circuit 101. Further, the terminal portion 212 of the coil 21 and the terminal portion 222 of the coil 22 can be wired on the same side and connected to another external circuit 102.
  • the terminal portion 211 of the coil 21 and the terminal portion 221 of the coil 22 in the reactor 1 are each the same external circuit (external circuit 101 in FIG. 3D).
  • each of the terminal portion 212 and the terminal portion 222 is connected to the same external circuit (external circuit 102 in FIG. 3D).
  • one terminal portion 211 of the coil 21 in the reactor 1 is connected to the connection portion T11 of the external circuit 101
  • one terminal portion 221 of the coil 22 is connected to the connection portion T12 of the external circuit 101.
  • the other terminal portion 212 of the coil 21 in the reactor 1 is connected to the connecting portion T21 of the external circuit 102, and the other terminal portion 222 of the coil 22 is connected to the connecting portion T22 of the external circuit 102. Since the terminals of the coils 21 and 22 connected to the external circuits 101 and 102 each face in the same direction, the reactor 1 can be easily connected to the external circuits 101 and 102.
  • the connecting portions 304 and 305 of the core 3 have four hypotenuses, the terminal portions 211, 212, 222 and 222 of the coils 21 and 22 are outside the respective openings in the core leg 303. Is placed in. In other words, in the present embodiment, both the terminal portions of the coils 21 and 22 are arranged at positions outside the core 3.
  • the reactor 1A of the present embodiment even if the coils 21 and 22 have the same shape, each terminal portion is arranged outside the core 3, so that the reactor 1A is mounted on a wiring board or the like to form an external circuit.
  • the shape of the core 3 is not limited to the shape described above, and may be any shape as long as the terminal portions of the coils 21 and 22 can be arranged so as to face the outside of the core 3.
  • the core leg 301, the core leg 302, and the core leg 303 are integrally formed, but each may be a separate body.
  • the core leg portion 301 and the core leg portion 303 are configured to serve as both a coupled magnetic path and a non-coupled magnetic path, but the core leg portion forming the coupled magnetic path and the core leg portion It may be divided into a core leg portion forming an uncoupled magnetic path.
  • the core leg 302 and the core leg 303 are configured to serve as both a coupled magnetic path and a non-coupled magnetic path, but the core leg portion forming the coupled magnetic path and the uncoupled magnetic path are used.
  • the two core legs constituting the core leg 301 may be joined with an adhesive or the like.
  • the core legs 301, 302, and 303 of the core 3 may be made of different materials.
  • the coupling coefficient is adjusted by making the magnetic permeability of the material constituting the core leg 303 and the material constituting the core legs 301 and 302 different from each other. You may.
  • the core legs 301 and 302 are provided as the uncoupled magnetic path for realizing the inductor function, but only one of the core legs 301 and 302 may be provided.
  • connecting portions 304 and 305 do not have to have the same shape.
  • the connecting portion 304 has a rectangular shape and the connecting portion 305 has a polygonal shape other than the rectangular shape. May be good.
  • the reactors 1 and 1A may further include a bobbin around which the coils 21 and 22 are wound. Core legs 301 and 302 pass through the bobbin.
  • the coils 21 and 22 and the core 3 may be integrally sealed by a sealing member such as a resin. As a result, the winding misalignment of the coils 21 and 22 can be suppressed.
  • the core legs 301, 302, and 303 do not have to be continuously connected as a whole.
  • the core legs 301, 302, and 303 may be partially continuously connected.

Landscapes

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Abstract

リアクトルは、コアと、第一方向に延びる第一と第二中心軸を中心にコアにそれぞれ巻かれた第一と第二コイルとを備える。コアは、第一と第二コイルの内側にそれぞれ配置された第一と第二コア脚部を有する。第一コイルと第二コイルとは第一方向と直交する第二方向に並んでいる。第一コイルは、第一コア脚部に巻かれた第一巻線部と、第一巻線部の両端部からそれぞれ引き出された二つの第一端子部とを有する。第二コイルは、第二コア脚部に巻かれた第二巻線部と、第二巻線部の両端部からそれぞれ引き出された二つの第二端子部とを有する。第二コイルは、第一コイルと同じ形状と同じ寸法とを有する。

Description

リアクトル
　本開示は、コアを有するリアクトルに関する。
　特許文献１には、単一のトランスと複数のインダクタとを備える従来の複合型変圧器（リアクトル）が開示されている。
　特許文献１に開示されている複合型変圧器は、複数の巻線と、トランスコアと、複数のインダクタコアとを備えている。トランスコアは、巻線の軸線方向に延び、巻線が巻き回し可能な複数のトランス用磁脚部を有する。複数のインダクタコアは、巻線の軸線方向に延び、巻線が巻き回し可能なインダクタ用磁脚部をそれぞれ有する。また、複数のインダクタコアでは、インダクタ用磁脚部がトランス用磁脚部に対して、巻線の軸線に直交する方向に隣り合うように配置される。複数の巻線が、トランス用磁脚部とインダクタ用磁脚部とから構成される磁脚部に巻き回しされ、通電によりトランス用磁脚部とインダクタ用磁脚部に磁束を生じる。
特開２０１２－５４４８４号公報
　リアクトルは、コアと、第一方向に延びる第一と第二中心軸を中心にコアにそれぞれ巻かれた第一と第二コイルとを備える。コアは、第一と第二コイルの内側にそれぞれ配置された第一と第二コア脚部を有する。第一コイルと第二コイルとは第一方向と直交する第二方向に並んでいる。第一コイルは、第一コア脚部に巻かれた第一巻線部と、第一巻線部の両端部からそれぞれ引き出された二つの第一端子部とを有する。第二コイルは、第二コア脚部に巻かれた第二巻線部と、第二巻線部の両端部からそれぞれ引き出された二つの第二端子部とを有する。第二コイルは、第一コイルと同じ形状と同じ寸法とを有する。
図１は、第一の実施形態に係るリアクトルの外観斜視図である。 図２Ａは、図１に示すリアクトルの平面図である。 図２Ｂは、図１に示すリアクトルの正面図である。 図２Ｃは、図１に示すリアクトルの側面図である。 図２Ｄは、図１に示すリアクトルの背面図である。 図３Ａは、図２Ａから図２Ｄに示すリアクトルの線ＩＩＩＡ－ＩＩＩＡにおける断面図である。 図３Ｂは、図２Ａから図２Ｄに示すリアクトルの線ＩＩＩＢ－ＩＩＩＢにおける断面図である。 図３Ｃは、図２Ａから図２Ｄに示すリアクトルの線ＩＩＩＣ－ＩＩＩＣにおける断面図である。 図３Ｄは、第一の実施形態におけるリアクトルを備えた電源回路の回路図である。 図３Ｅは、図３Ｄに示す電源回路の側面図である。 図４は、第二の実施形態に係るリアクトルの外観斜視図である。 図５Ａは、図４に示すリアクトルの平面図である。 図５Ｂは、図４に示すリアクトルの正面図である。 図５Ｃは、図４に示すリアクトルの側面図である。 図６Ａは、図５Ａから図５Ｃに示すリアクトルの線ＶＩＡ－ＶＩＡにおける断面図である。 図６Ｂは、図５Ａから図５Ｃに示すリアクトルの線ＶＩＢ－ＶＩＢにおける断面図である。 図６Ｃは、図５Ａから図５Ｃに示すリアクトルの線ＶＩＣ－ＶＩＣにおける断面図である。
　以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
　（１）概要
　図１は第一実施形態におけるリアクトル１の外観斜視図である。図２Ａと図２Ｂと図２Ｃと図２Ｄとは、それぞれリアクトル１の平面図、正面図、側面図、背面図である。リアクトル１は、２相の磁気結合型リアクトルであり、コイル２１とコイル２２とを磁気的に結合する磁気結合機能と、コイル２１及びコイル２２それぞれの磁気エネルギーを蓄積又は放出するインダクタ機能とを有する。
　リアクトル１は、コイル２１、２２とコア３を備えている。コア３は、コア脚部３０１、３０２を有する。コイル２１は方向Ｄ１に延びる中心軸Ｏ１を中心にコア３に巻き付けられている。コイル２２は方向Ｄ１に延びる中心軸Ｏ２を中心にコア３に巻き付けられている。コイル２１の中心軸Ｏ１はコイル２２の中心軸Ｏ２に平行である。コイル２１、２２は、コイル２１の中心軸Ｏ１すなわち方向Ｄ１に直角の方向Ｄ２に並んでいる。コイル２１は、コア脚部３０１に巻かれた巻線部２１０と、巻線部２１０から引き出された二つの端子部２１１、２１２とを備える。巻線部２１０は両端部２１１Ａ、２１２Ａを有し、両端部２１１Ａ、２１２Ａのうちの一方の端部２１１Ａから他方の端部２１２Ａまでコア脚部３０１に巻かれている。端子部２１１、２１２は巻線部２１０の両端部２１１Ａ、２１２Ａからそれぞれ引き出されている。コイル２２は、コア脚部３０２に巻かれた巻線部２２０と、巻線部２２０から引き出された二つの端子部２２１、２２２とを備える。巻線部２２０は両端部２２１Ａ、２２２Ａを有し、両端部２２１Ａ、２２２Ａのうちの一方の端部２２１Ａから他方の端部２２２Ａまでコア脚部３０２に巻かれている。端子部２２１、２２２は巻線部２２０の両端部２２１Ａ、２２２Ａからそれぞれ引き出されている。コイル２２は、コイル２１と同じ形状と同じ寸法とを有する。コイル２１、２２はコイル部２を構成する。図２Ａは、リアクトル１を方向Ｄ１から見た概略を示す。図２Ｂは、リアクトル１を方向Ｄ１、Ｄ２に直角の方向Ｄ３から見た概略を示す。図２Ｃは、リアクトル１を方向Ｄ２から見た概略を示す。図２Ｄは、リアクトル１を方向Ｄ３から見た概略を示す。
　本実施形態では、コイル２１、２２は同じ形状と同じ寸法とを有するため、コイル２１、２２として互いに異なる二種類のコイルを用意する必要が無く、そのためリアクトル１の製造が容易である。さらに、本実施形態では、コイル２１、２２の組み合わせであるコイル部２の方向Ｄ１における両端部の一方にコイル２１の一つの端子部２１１とコイル２２の一つの端子部２２１とを位置させることができる。また、コイル部２の方向Ｄ１における両端部の他方にコイル２１の別の端子部２１２とコイル２２の別の端子部２２２とを位置させることができる。このため、本実施形態に係るリアクトル１は、外部の回路と接続しやすい。特に、リアクトル１を配線板等に実装してコイル２１の端子部２１１とコイル２２の端子部２２１とを回路に接続し、かつコイル２１の端子部２１２とコイル２２の端子部２２２とを別の回路に接続する場合の、配線板等における配線の引き回しを簡素化することが可能になる。このため、リアクトル１を備える装置の小型化が可能である。さらに、本実施形態では、リアクトル１において、コイル２１とコイル２２とが同じ形状を有するため、コイル２１に流れる電流（電流波形）とコイル２２に流れる電流（電流波形）とのばらつきを生じにくくできる。
　特許文献１に開示されている複合型変圧器は、複数のコイルから引き出される端子部の位置によって外部の回路との接続が煩雑になり、回路構成が複雑化することがある。
　なお、本開示において、「同じ形状」には、厳密な同一性までは要求されず、コイルの分野において同じ物とみなしうる程度に同じ形状であればよい。例えば、コイル２１、２２が同じ形状を有するとは、互いに重ね合わせたときに輪郭が略一致する形状を有するもの、同じ製造装置により得られるが製造ロット違いで作製されたもの、異なる成分を配合した材料から同じ形状を有するよう作製されたもの、及びコイル２１、２２を形成している導電線の断面形状が異なるもの等を含む。同様に、「同じ寸法」には、厳密な同一性までは要求されず、コイルの分野において同じ物とみなしうる程度に同じ寸法であればよい。例えば、コイル２１、２２が同じ寸法を有するとは、例えば互いに重ね合わせたときに輪郭が略一致する寸法を有するもの、同じ製造装置により得られるが製造ロット違いで作製されたもの、異なる成分を配合した材料から同じ寸法を有するよう作製されたもの、及びコイル２１、２２を形成している導電線の断面の寸法が異なるもの等を含む。
　本実施形態のリアクトル１は、例えば、自動車、住宅用又は非住宅用のパワーコンディショナ、電子機器等に設けられる電源回路に用いられる。
　（２）リアクトル１の構成
　（２－１）第一の実施形態
　以下に、本開示の第一の実施形態のリアクトル１の詳細な構成について説明する。図３Ａは、図２Ａから図２Ｄに示すリアクトル１の線ＩＩＩＡ－ＩＩＩＡにおける断面図である。図３Ｂは、図２Ａから図２Ｄに示すリアクトル１の線ＩＩＩＢ－ＩＩＩＢにおける断面図である。図３Ｃは、図２Ａから図２Ｄに示すリアクトル１の線ＩＩＩＣ－ＩＩＩＣにおける断面図である。
　リアクトル１では、コア３が、コイル２１、２２を互いに磁気的に結合する。コア３は、コイル２１、２２の一方又は両方に流れる電流によって発生した磁気エネルギーを蓄積又は放出する。
　コア３は、コア脚部３０１、３０２、３０３と、接続部３０４、３０５とを有する。図１に示すように、本実施形態では、コア３において、コア脚部３０１、３０２、３０３が一体に形成されている。コア脚部３０１、３０２、３０３は、方向Ｄ１に延びる。コア脚部３０１、３０２は、方向Ｄ２に並んでいる。コア脚部３０１、３０２の組み合わせと、コア脚部３０３とは、方向Ｄ３に並んでいる。
　接続部３０４、３０５は、方向Ｄ１に互いに間隔をあけて並んでいる。コア脚部３０１、３０２、３０３の各々の方向Ｄ１の一方の端部が接続部３０４につながっている。コア脚部３０１、３０２、３０３の各々の方向Ｄ１の他方の端部が接続部３０５につながっている。すなわち、コア脚部３０１、３０２、３０３は、接続部３０４、３０５によって接続されている。
　コア脚部３０１はコイル２１の内側に配置されている。すなわち、コア脚部３０１にはコイル２１が巻かれている。コア脚部３０２はコイル２２の内側に配置されている。すなわち、コア脚部３０２にはコイル２２が巻かれている。コア脚部３０３は、コイル２１、２２の外側に配置されている。すなわち、コア脚部３０３には、コイル２１及びコイル２２のいずれも巻かれていない。
　コア脚部３０１、３０２の、方向Ｄ１に直角の平面ＰＬにおける断面は、図３Ａに示すコア３では、略矩形状を有している。なお、この断面は、これに限られず、例えば矩形状、少なくとも一部に丸みを有する周縁部を有する矩形状、または円形状等の他の形状を有していてもよい。また、接続部３０４、３０５は、例えば図２Ａに示すように方向Ｄ１から見て矩形状を有し、かつ矩形状の四つの隅部の各々が丸みを有する平板形状を有しているが、これに限られない。
　本実施形態では、コア３は、一体に形成されている。ここでいう一体とは、一体成形した構成に限らず、複数部品を接着剤等で接合した構成を含む。コア３は、金属磁性材料で形成されることが好ましい。具体的には、コア３は、例えば鉄・ケイ素・アルミニウム（Ｆｅ・Ｓｉ・Ａｌ）、鉄・ニッケル（Ｆｅ・Ｎｉ）、鉄・ケイ素（Ｆｅ・Ｓｉ）等の合金を材料とする圧粉磁心（ダストコア）で形成されている。
　既に述べたとおり、本実施形態では、コイル２１、２２は同じ形状を有している。コイル２１は、コア脚部３０１（中心軸Ｏ１）を中心に、方向Ｄ１に延びる中心軸Ｏ１に沿って延びるコア脚部３０１に巻かれた、平角形状の断面を有する導電線よりなる。コイル２２は、コア脚部３０２（中心軸Ｏ２）を中心に、方向Ｄ１に延びる中心軸Ｏ２に沿って延びるコア脚部３０２に巻かれた、平角形状の断面を有する導電線よりなる。コイル２１、２２は、中心軸Ｏ１、Ｏ２の方向、すなわち方向Ｄ１から見て、方向Ｄ３を長手方向とする、すなわち方向Ｄ３に延びる長辺を有する矩形状を有する。矩形状四つの角が丸みを有する。コイル２１の巻数は、コイル２２の巻数と同数である。なお、コイル２１、２２それぞれの巻数は、設計等に応じて適宜変更可能である。コイル２１の巻数はコイル２２の巻数と異なる数であってもよい。ただし、リアクトル１の電流の波形状のばらつきを抑える観点、及びリアクトル１に流す電流を制御する観点、並びに実装する際のリアクトル１の容易な実装性を向上させる観点等から、コイル２１とコイル２２との巻数は同数であることが好ましい。コイル２１、２２は、平角形状の断面を有する導電線に限らず、円形状の断面を有する導電線より形成されていてもよい。
　本実施形態では、コイル２１の巻線部２１０の両端部２１１Ａ、２１２Ａは中心軸Ｏ１の方向Ｄ１に並んでいる。巻線部２１０の両端部２１１Ａ、２１２Ａは、中心軸Ｏ１についてコイル２２と反対側に位置してかつコア脚部３０３に対向する。
　本実施形態では、コイル２２の巻線部２２０の両端部２２１Ａ、２２２Ａは中心軸Ｏ２の方向Ｄ１に並んでいる、巻線部２２０の両端部２２１Ａ、２２２Ａは、中心軸Ｏ２についてコイル２１とは反対側に位置してかつコア脚部３０３に対向する。
　さらに、本実施形態では、コイル２１、２２で構成されたコイル部２が、コイル２１、２２の間におけるコイル２１の中心軸Ｏ１すなわち方向Ｄ１に直角の軸Ｏ３を中心とする２回回転対称の関係にある。軸Ｏ３は、方向Ｄ１、Ｄ２に直角で、かつ方向Ｄ３と平行である。なお、軸Ｏ３は、中心軸Ｏ１、Ｏ２を結び方向Ｄ２に延びる線分の中点を通ることが好ましいが、これに限られない。
　具体的には、図１から図３Ｃに示すように、コイル２１の端子部２１１は、巻線部２１０の端部２１１Ａから方向Ｄ２に延びて方向Ｄ３に沿って屈曲して引き出されている。端子部２１２は、巻線部２１０の端部２１１Ａとは反対側の端部２２１Ａから方向Ｄ３に略直線状に引き出されている。コイル２２の端子部２２１は、巻線部２２０の端部２２１Ａから方向Ｄ３に略直線状に引き出されている。端子部２２２は、巻線部２２０の端部２２１Ａとは反対側の端部２２２Ａから方向Ｄ２に延び方向Ｄ３に屈曲して引き出されている。
　このため、軸Ｏ３を中心に半回転させたコイル２１の端子部２１１は、コイル２２の端子部２２２に一致する。また、軸Ｏ３を中心に半回転させたコイル２１の端子部２１２は、コイル２２の端子部２２１に一致する。
　これにより、コイル２１における端子部２１１とコイル２２における端子部２２１とが、コア３のコア脚部３０３の外側でコア脚部３０３を挟んで互いに対向し、方向Ｄ３に並んでいる。また、コイル２１における端子部２１２とコイル２２における端子部２２２とが、コア３におけるコア脚部３０３の外側でコア脚部３０３を挟んで互いに対向し、方向Ｄ３に並んでいる。例えば図２Ｄに示すように、リアクトル１では、コイル２１の二つの端子部２１１、２１２とコイル２２の二つの端子部２２１、２２２とのすべてが、コア脚部３０３の外側でコア３の同じ側に配置されている。
　図３Ｄは、リアクトル１を備えた電源回路１００の回路図である。電源回路１００では、リアクトル１のコイル２１の端子部２１１とコイル２２の端子部２２１とは同一の外部回路１０１に接続され、端子部２１２と端子部２２２とは同一の外部回路１０２に接続されている。具体的には、リアクトル１のコイル２１の端子部２１１が外部回路１０１に接続された端子である入力端子Ｔ１１と接続され、コイル２２の端子部２２１が外部回路１０１に接続された端子である入力端子Ｔ１２と接続されている。また、リアクトル１のコイル２１の端子部２２１が外部回路１０２に接続された端子である出力端子Ｔ２１と接続され、コイル２２の端子部２２２が外部回路１０２に接続された端子である出力端子Ｔ２２と接続されている。
　図３Ｅは電源回路１００の側面図である。電源回路１００はリアクトル１と外部回路１０１、１０２とが搭載された回路基板１０３をさらに備える。リアクトル１の端子部２１１、２１２、２２１、２２２ははんだ等の接合材１０４で回路基板１０３に接続されている。端子部２１１、２１２、２２１，２２２がコア３から短い距離に同じ方向に回路基板１０３まで引き出されるので、端子部２１１１、２１２、２２１、２２２を電気的に均一にかつ容易に回路基板３に接続することができる。リアクトル１では、１つの外部回路１０１に接続されるコイル２１の端子部２１１とコイル２２との端子部２２１とがリアクトル１について同じ側で同じ方向に向く、１つの外部回路１０２に接続されるコイル２１の端子部２１２とコイル２２との端子部２２２とがリアクトル１について同じ側で同じ方向に向くため、リアクトル１を外部回路１０１、１０２と接続しやすくすることができる。
　コア３は、コイル２１、２２を互いに磁気的に結合する結合磁路を有する。この結合磁路は、コア脚部３０１、３０２と接続部３０４、３０５で構成される。また、コア３は、コイル２１が発生させた磁束が通る非結合磁路をさらに有する。この非結合磁路は、コア脚部３０１、３０３と接続部３０４、３０５で構成される。コア３は、コイル２２が発生させた磁束が通る非結合磁路をさらに有する（図３Ｂ及び３Ｃ参照）。この非結合磁路は、コア脚部３０２、３０３と接続部３０４、３０５で構成される。例えば、コア３には、コイル２１に電流が流れることによって、図３Ｂと図３Ｃに示すように、磁束Ｙ１１が生じる。なお、磁束Ｙ１１は概念的に示した磁束に過ぎず、非結合磁路を通る磁束はこれに限られない。
　ここで、コイル２１、２２が発生させる直流磁束の向きは、コイル２１、２２の巻方向とコイル２１、２２に流れる直流電流の向きによって決定される。ここでいう直流磁束とは、コイル２１、２２に流れる直流電流によって発生する磁束である。コイル２１、２２の一方の端子部２１１、２２１は外部回路１０１における高電位側の入力端子である接続部Ｔ１１、Ｔ１２にそれぞれ電気的に接続されている。また、コイル２１、２２のそれぞれの他方の端子部２１２、２２２は外部回路１０２の低電位側の入力端子である接続部Ｔ２１、Ｔ２２にそれぞれ電気的に接続されている（図３Ｄ参照）。したがって、結合磁路において、コイル２１の通電時にコイル２１が発生させる直流磁束の向きと、コイル２２の通電時にコイル２２が発生させる直流磁束の向きとが、互いに逆向きとなる。そのため、コア３が形成する結合磁路において、コイル２１が発生させる直流磁束と、コイル２２が発生させる直流磁束とが互いに逆向きとなって打ち消し合う。
　このように、コイル２１、２２は、コア３が形成する結合磁路により互いに磁気的に結合されている。言い換えれば、コア３は、コイル２１、２２を互いに磁気的に結合している。つまり、コア３によって、コイル２１、２２を互いに磁気的に結合する磁気結合機能が実現される。そして、コア３は、例えばコイル２１が発生させた磁束のうち非結合磁路を通る磁束を磁気エネルギーとして蓄積する。つまり、コア３によって、コイル２１が発生させた磁気エネルギーを蓄積又は放出するインダクタ機能が実現される。
　上記では、コイル２１に電流が流れた場合について説明したが、コイル２２に電流が流れる場合も、同様、コア３は、コイル２２が発生させた磁束のうち非結合磁路を通る磁束を磁気エネルギーとして蓄積する。つまり、コア脚部３０２によって、コイル２２が発生させた磁気エネルギーを蓄積又は放出するインダクタ機能が実現される。
　（２－２）第二の実施形態
　図４は、第二の実施形態に係るリアクトル１Ａの外観斜視図である。図５Ａと図５Ｂと図５Ｃとは、それぞれリアクトル１Ａの平面図と正面図と側面図である。図６Ａは、図５Ａから図５Ｃに示すリアクトル１Ａの線ＶＩＡ－ＶＩＡにおける断面図である。図６Ｂは、図５Ａから図５Ｃに示すリアクトル１Ａの線ＶＩＢ－ＶＩＢにおける断面図である。図６Ｃは、図５Ａから図５Ｃに示すリアクトル１Ａの線ＶＩＣ－ＶＩＣにおける断面図である。以下、第一の実施形態におけるリアクトル１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
　本実施形態のリアクトル１Ａも、コイル２１、２２とコア３を備えている。コイル２１、２２はコイル部２を構成する。
　コイル部２のコイル２１、２２は方向Ｄ１に延びる中心軸Ｏ１、Ｏ２を中心にそれぞれ巻回されている。コイル２１、２２は方向Ｄ１と直角の方向Ｄ２に並ぶ。方向Ｄ３は方向Ｄ１、Ｄ２に直角である。
　コア３は、コア脚部３０１、３０２、３０３と接続部３０４、３０５とを有する。図４に示すように、本実施形態では、コア３において、コア脚部３０１、３０２、３０３が一体に形成されている。コア脚部３０１、３０２、３０３は、方向Ｄ１に延びる。コア脚部３０１、３０２は方向Ｄ２に並んでいる。コア脚部３０１、３０２の組み合わせとコア脚部３０３とは方向Ｄ３に並んでいる。
　接続部３０４、３０５の各々は、方向Ｄ１から見て、方向Ｄ３に延びて互いに対向する二つの長辺と、長辺より短く方向Ｄ２に延びて互いに対向し合う二つの短辺と、長辺と短辺との間をつなぐ四つの斜辺とを有する八角形状を有する（図５Ａ参照）。
　接続部３０４、３０５は、方向Ｄ１に互いに間隔をあけて並んでいる。コア脚部３０１、３０２、３０３の方向Ｄ１のそれぞれの一方の端部が接続部３０４につながっている。コア脚部３０１、３０２、３０３の方向Ｄ１のそれぞれの他方の端部が接続部３０５につながっている。すなわち、コア脚部３０１、３０２、３０３とは、接続部３０４、３０５によって互いに接続されている。
　コア脚部３０１の両端は、接続部３０４の一つの長辺と、この長辺と方向Ｄ１に対向する接続部３０５の長辺とにそれぞれつながっている。コア脚部３０２の両端は、接続部３０４の、コア脚部３０１に繋がる長辺とは異なる長辺と、この長辺と方向Ｄ１に対向する接続部３０５の、コア脚部３０１に繋がる長辺とは異なる長辺とにそれぞれつながっている。コア脚部３０３の両端は、接続部３０４の一つの短辺と、これに対向する接続部３０５の短辺とにそれぞれつながっている。接続部３０４の各斜辺と、これと方向Ｄ１に対向する接続部３０５の斜辺との間には、接続部３０４と接続部３０５との間の空間につながる開口がある。
　コア脚部３０１は、コイル２１の内側に配置されている。コア脚部３０２は、コイル２２の内側に配置されている。コア脚部３０３は、コイル２１、２２の外側に配置されている。すなわち、コア脚部３０３は、コイル２１、２２のいずれの内側にも配置されていない。
　コア脚部３０１及びコア脚部３０２の各々の、方向Ｄ１と直交する断面は、図６Ａでは、周縁部の少なくとも一部に丸みを有する方向Ｄ３に長い矩形状を有している。なお、この断面は、これに限られず、例えば矩形状または円形状等の他の形状を有していてもよい。
　また、本実施形態では、コア３は、例えば図５Ａと図６Ａに示すように、コア脚部３０１の、コイル２１の中心軸Ｏ１と垂直な断面に現れる、コア脚部３０３と対向する面３０１Ｓの輪郭３０１Ｌが、コア脚部３０３へ向けて突出する曲線を描く。また、コア脚部３０２の、コイル２２の中心軸Ｏ２と垂直な断面に現れる、コア脚部３０３と対向する面３０２Ｓの輪郭３０２Ｌが、コア脚部３０３へ向けて突出する曲線を描く。さらに、コア脚部３０３の、コイル２１の中心軸Ｏ１と垂直な断面に現れる、コア脚部３０１と対向する面３０３Ｓ１の輪郭３０３Ｌ１が、コア脚部３０１とは反対側に向けて凹む曲線を描く。また、コア脚部３０３の、コイル２２の中心軸Ｏ２と垂直な断面に現れる、コア脚部３０２と対向する面３０３Ｓ２の輪郭３０３Ｌ２が、コア脚部３０２とは反対側にへこむ曲線を描く。
　すなわち、コア脚部３０１はコア脚部３０３と対向する面３０１Ｓを有する。方向Ｄ１に直角の平面ＰＬでのコア脚部３０１の断面に含まれるコア脚部３０１の面３０１Ｓの輪郭３０１Ｌは、コア脚部３０３へ向けて膨らむ曲線である。コア脚部３０２はコア脚部３０３と対向する面３０２Ｓを有する。平面ＰＬでのコア脚部３０２の断面に含まれるコア脚部３０２の面３０２Ｓの輪郭３０２Ｌは、コア脚部３０３へ向けて膨らむ曲線である。コア脚部３０３は、コア脚部３０１の面３０１Ｓとコア脚部３０２の面３０２Ｓとにそれぞれ対向する面３０３Ｓ１と面３０３Ｓ２とを有する。平面ＰＬでのコア脚部３０３の断面に含まれるコア脚部３０３の面３０３Ｓ１の輪郭３０３Ｌ１は、コア脚部３０１とは反対側に凹む曲線である。コア脚部３０３の断面に含まれるコア脚部３０３の面３０３Ｓ２の輪郭３０３Ｌ２は、コア脚部３０２とは反対側に凹む曲線である。
　上記の構成により、本実施形態のリアクトル１では、コア脚部３０１、３０２、３０３に磁束が局部的に集中する箇所を少なくすることができる。この場合、リアクトル１は、外部回路と容易に接続することができ、さらに磁束の打消しの効果を確保することができる。そして、リアクトル１を外部回路と接続しても、電流を容易に制御することができる。
　さらに、コア脚部３０１の面３０１Ｓの輪郭３０１Ｌは円弧形状を有していてもよい。コア脚部３０３の面３０３Ｓ１の輪郭３０３Ｌ１は、コア脚部３０１の面３０１Ｓの輪郭３０１Ｌの円弧形状と同心の円弧形状を有していてもよい。コア脚部３０２の面３０２Ｓの輪郭３０２Ｌは円弧形状を有していてもよい。コア脚部３０３の面３０３Ｓ２の輪郭３０３Ｌ２は、コア脚部３０２の面３０２Ｓの輪郭３０２Ｌの円弧形状と同心の円弧形状を有していてもよい。この構成により、上記の効果がより確実に得られる。
　なお、コア３における、コア脚部３０１、３０２、３０３の面３０１Ｓ、３０２Ｓ、３０３Ｓ１、３０３Ｓ２の輪郭３０１Ｌ、３０２Ｌ、３０３Ｌ１、３０３Ｌ２の形状は、これに限られない。
　コア３は、例えば図４に示すように、一体に形成されている。ここでいう一体とは、一体成形した構成に限らず、複数部品を接着剤等で接合した構成を含む。コア３を形成する材料は、第一の実施形態と同じであってよい。なお、コア３は、上記で説明した第一の実施形態と同じ構造を有していてもよい。
　本実施形態においても、コイル２１は、コア脚部３０１を中心にコア脚部３０１に巻かれた平角形状の断面を有する導電線よりなる。コイル２２は、コア脚部３０２を中心にコア脚部３０２に巻かれた平角状の断面を有する導電線よりなる。
　コイル２１の中心軸Ｏ１の方向とコイル２２の中心軸Ｏ２の方向とはともに方向Ｄ１である。コイル２１、２２は、コイル２１の中心軸Ｏ１の方向Ｄ１と直角の方向Ｄ２に並んでいる。図４から図６Ｃに示すように、方向Ｄ２は方向Ｄ３と直角である。
　本実施形態では、コイル２１の端子部２１１、２１２は巻線部２１０の端部２１１Ａ、２１２Ａから方向Ｄ３に平行の互いに反対方向にそれぞれ引き出されている。またコイル２２の端子部２２１、２２２は、巻線部２１０の端部２２１Ａ、２２２Ａから方向Ｄ３に平行の互いに反対方向にそれぞれ引き出されている（図４から図６Ｃ参照）。つまり、本実施形態では、リアクトル１におけるコイル２１の端子部２１１、２１２が、方向Ｄ１から見てコイル２１の中心軸Ｏ１の方向Ｄ１と、コイル２１、２２が並ぶ方向Ｄ２とのいずれとも直角の方向Ｄ３の巻線部２１０の両端部２１１Ａ、２１２Ａからそれぞれ引き出される。また、コイル２２の端子部２２１及び端子部２２２は、コイル２２の中心軸Ｏ２の方向と、コイル２１とコイル２２とが並ぶ方向とのいずれとも直交する方向の両端部においてコイル２２の巻線部２２０からそれぞれ引き出される。
　本実施形態におけるリアクトル１Ａでも、コイル２１、２２は同じ形状を有している。特に、本実施形態では、コイル２１はコイル２２と、コイル２１、２２が並ぶ方向Ｄ２と平行な方向の並進操作において並進対称な関係にある。具体的には、図４から図６Ｃに示すように、コイル２１の端子部２１１、２１２はともに屈曲して引き出され、端子部２１１、２１２は方向Ｄ３で中心軸Ｏ１について互いに反対側にあり、かつ方向Ｄ１において中心軸Ｏ１と直交する方向Ｄ２の軸について互いに反対側にある。また、コイル２２の端子部２２１、２２２は、ともに屈曲して引き出され、端子部２２１、２２２は方向Ｄ３で中心軸Ｏ２に対して互いに反対側にあり、かつ方向Ｄ１において中心軸Ｏ２と直交する方向Ｄ２の軸に対して互いに反対側にある。
　すなわち、方向Ｄ２と平行な方向の並進操作を行ったコイル２１の端子部２１１は、コイル２２の端子部２２１に一致する。また、方向Ｄ２と平行な方向の並進操作を行ったコイル２１の端子部２１２は、コイル２２の端子部２２２に一致する。
　このように、本実施形態のリアクトル１では、コイル２１の端子部２１１とコイル２２の端子部２２１とがコア３から同じ側を向いて配置できる。さらに、コイル２１の端子部２１２とコイル２２の端子部２２２とが端子部２１１、２２１とは反対側でコア３から同じ方向を向いて配置できる。
　このため、リアクトル１の代わりにリアクトル１Ａを図３Ｄに示す電源回路１００の外部回路１０１、１０２に接続するにあたって、コイル２１の端子部２１１とコイルの端子部２２１とを同じ側に配線して外部回路１０１に接続できる。さらに、コイル２１の端子部２１２とコイル２２の端子部２２２とを同じ側に配線して別の外部回路１０２に接続できる。
　リアクトル１を外部回路と接続するにあたっては、図３Ｄに示すように、リアクトル１におけるコイル２１の端子部２１１とコイル２２の端子部２２１との各々を同一の外部回路（図３Ｄでは外部回路１０１）に接続し、端子部２１２と端子部２２２との各々を同一の外部回路（図３Ｄでは外部回路１０２）に接続する。具体的には、リアクトル１におけるコイル２１の一方の端子部２１１を外部回路１０１の接続部Ｔ１１と接続し、コイル２２の一方の端子部２２１を外部回路１０１の接続部Ｔ１２と接続する。また、リアクトル１におけるコイル２１の他方の端子部２１２を外部回路１０２の接続部Ｔ２１と接続し、コイル２２の他方の端子部２２２を外部回路１０２の接続部Ｔ２２と接続する。リアクトル１は、外部回路１０１、１０２に接続されるコイル２１、２２の端子部の各々が同じ方向に向くため、外部回路１０１、１０２と容易に接続することができる。
　特に、本実施形態では、コア３の接続部３０４、３０５が四つの斜辺を有することで、コイル２１、２２の端子部２１１、２１２、２２１、２２２がコア脚部３０３における各開口部分よりも外側に配置される。言い換えれば、本実施形態では、コイル２１、２２のいずれの端子部も、コア３の外側の位置に配置される。これにより、本実施形態のリアクトル１Ａは、コイル２１、２２が同じ形状を有していても各端子部がコア３の外側に配置されるため、リアクトル１Ａを配線板等に実装して外部回路１０１、１０２に接続する場合の、配線板等における配線の引き回しをより簡素化することが可能になる。このため、リアクトル１Ａを備える装置の小型化が可能である。コア３の形状は、上記で説明した形状に限らず、コイル２１、２２の端子部がコア３の外部に向いて配置可能な形状であればよい。
　（２－３）変形例
　以下、上記第一の実施形態及び第二の実施形態の変形例について列記する。なお、以下に説明する変形例は、上記実施形態と適宜組み合わせて適用可能である。
　上述したリアクトル１、１Ａでは、コア３において、コア脚部３０１とコア脚部３０２とコア脚部３０３とが一体に構成されていたが、それぞれが別体であってもよい。例えば、上述した例では、コア脚部３０１とコア脚部３０３とは、結合磁路と非結合磁路とを兼用するように構成されていたが、結合磁路を形成するコア脚部と、非結合磁路を形成するコア脚部とに分かれて構成されていてもよい。同様に、コア脚部３０２とコア脚部３０３とは、結合磁路と非結合磁路とを兼用するように構成されていたが、結合磁路を形成するコア脚部と、非結合磁路を形成するコア脚部とに分かれて構成されていてもよい。この場合、コア脚部３０１（コア脚部３０２）を構成する２つのコア脚部が、接着剤等で接合されていてもよい。また、コア３のコア脚部３０１、３０２、３０３が、互いに異なる材料で構成されていてもよい。例えば、リアクトル１の設計時において、コア脚部３０３を構成する材料と、コア脚部３０１、３０２を構成する材料との透磁率を互いに異ならせることによって、結合係数を調整するように構成されていてもよい。
　上述した実施形態のリアクトル１、１Ａでは、インダクタ機能を実現するための非結合磁路としてコア脚部３０１、３０２を備えるが、コア脚部３０１、３０２の一方のみを備えていてもよい。
　また、接続部３０４、３０５は同じ形状を有していなくてもよく、例えば接続部３０４が矩形状を有し、接続部３０５が矩形状以外の多角形状等の他の形状を有していてもよい。
　また、リアクトル１、１Ａは、コイル２１、２２が巻き付けられるボビンを更に備えていてもよい。ボビンには、コア脚部３０１、３０２が通る。
　また、リアクトル１、１Ａでは、樹脂等の封止部材によってコイル２１、２２とコア３とが一体に封止されていてもよい。これにより、コイル２１、２２の巻ずれを抑制することができる。
　また、コア脚部３０１、３０２、３０３が全体的に連続してつながっていなくてもよい。例えば、コア脚部３０１、３０２、３０３が部分的に連続してつながっていてもよい。
１　　リアクトル
２１　　コイル（第一コイル）
２２　　コイル（第二コイル）
２１０　　巻線部（第一巻線部）
２２０　　巻線部（第二巻線部）
２１１，２１２　　端子部（第一端子部）
２２１，２２２　　端子部（第二端子部）
３　　コア
３０１　　コア脚部（第一コア脚部）
３０２　　コア脚部（第二コア脚部）
３０３　　コア脚部（第三コア脚部）

Claims (10)

  1. コアと、
    第一方向に延びる第一中心軸を中心に前記コアに巻かれた第一コイルと、
    前記第一方向に延びる第二中心軸を中心に前記コアに巻かれた第二コイルと、
    を備え、
    前記コアは、
    　　　前記第一コイルの内側に配置された第一コア脚部と、
    　　　前記第二コイルの内側に配置された第二コア脚部と、
    を有し、
    前記第一コイルと前記第二コイルとは前記第一方向と直交する第二方向に並んでおり、
    前記第一コイルは、
    　　　両端部を有し、前記両端部の一方の端部から他方の端部まで前記第一コア脚部に巻かれた第一巻線部と、
    　　　前記第一巻線部の前記両端部からそれぞれ引き出された二つの第一端子部と、
    を有し、
    前記第二コイルは、
    　　　両端部を有し、前記両端部の一方の端部から他方の端部まで前記第二コア脚部に巻かれた第二巻線部と、
    　　　前記第二巻線部の前記両端部からそれぞれ引き出された二つの第二端子部と、
    を有し、
    前記第二コイルは、前記第一コイルと同じ形状と同じ寸法とを有する、リアクトル。
  2. 前記第一巻線部の前記両端部は前記第一方向における前記第一巻線部の両端にそれぞれ位置し、
    前記第二巻線部の前記両端部は前記第一方向における前記第二巻線部の両端にそれぞれ位置し、
    前記第一コイルと前記第二コイルとはコイル部を構成し、
    前記コイル部は、前記第一コイルと前記第二コイルとの間を通りかつ前記第一方向に直角の軸を中心とする２回回転対称の関係にある、請求項１に記載のリアクトル。
  3. 前記コアは、前記第一コイルと前記第二コイルとの外側に配置された第三コア脚部をさらに有する、請求項１または２に記載のリアクトル。
  4. 前記コアは、
    　　　前記第一方向における前記第一脚部と前記第二脚部と前記第三コア脚部とのそれぞれの一端につながる第一接続部と、
    　　　前記第一方向における前記第一脚部と前記第二脚部と前記第三コア脚部とのそれぞれの他端につながる第二接続部と、
    をさらに有する、請求項３に記載のリアクトル。
  5. 前記第一方向から見て前記第一巻線部の前記両端部は前記第一方向と前記第二方向とに直角の第三方向に並んでおり、
    前記第一方向から見て前記第二巻線部の前記両端部は前記第三方向に並んでおり、
    前記第一コイルは前記第二コイルに対して前記第二方向の並進操作において並進対称な関係にある、請求項１に記載のリアクトル。
  6. 前記コアは、前記第一コイルと前記第二コイルとの外側に配置された第三コア脚部をさらに有し、
    前記第一コア脚部は前記第三コア脚部と対向する面を有し、
    前記第一方向に直角の平面での前記第一コア脚部の断面に含まれる前記第一コア脚部の前記面の輪郭は、前記第三コア脚部へ向けて膨らむ曲線であり、
    前記第二コア脚部は前記第三コア脚部と対向する面を有し、
    前記平面での前記第二コア脚部の断面に含まれる前記第二コア脚部の前記面の輪郭は、前記第三コア脚部へ向けて膨らむ曲線であり、
    前記第三コア脚部は、前記第一コア脚部の前記面と前記第二コア脚部の前記面とにそれぞれ対向する第一面と第二面とを有し、
    前記平面での前記第三コア脚部の断面に含まれる前記第三コア脚部の前記第一面の輪郭は、前記第一コア脚部とは反対側に凹む曲線であり、
    前記第三コア脚部の前記断面に含まれる前記第三コア脚部の前記第二面の輪郭は、前記第二コア脚部とは反対側に凹む曲線である、請求項５に記載のリアクトル。
  7. 前記第一コア脚部の前記面の前記輪郭は円弧形状を有し、
    前記第三コア脚部の前記第一面の前記輪郭は、前記第一コア脚部の前記面の前記輪郭の前記円弧形状と同心の円弧形状を有し、
    前記第二コア脚部の前記面の前記輪郭は円弧形状を有し、
    前記第三コア脚部の前記第二面の前記輪郭は、前記第二コア脚部の前記面の前記輪郭の前記円弧形状と同心の円弧形状を有する、請求項６に記載のリアクトル。
  8. 前記コアは、
    　　　前記第一方向における前記第一脚部と前記第二脚部と前記第三コア脚部とのそれぞれの一端につながる第一接続部と、
    　　　前記第一方向における前記第一脚部と前記第二脚部と前記第三コア脚部とのそれぞれの他端につながる第二接続部と、
    をさらに有する、請求項６または７に記載のリアクトル。
  9. 前記第一コイルの前記二つの第一端子部のうちの一方に接続された第一入力端子と、
    前記第二コイルの前記二つの第二端子部のうちの一方に接続された第二入力端子と、
    前記第一コイルの前記二つの第一端子部のうちの他方に接続された第一出力端子と、
    前記第二コイルの前記二つの第二端子部のうちの他方に接続された第二出力端子と、
    をさらに備えた、請求項１から８のいずれか一項に記載のリアクトル。
  10. 前記第一コイルの前記二つの第一端子部のうちの一方と、前記第二コイルの前記二つの第二端子部のうちの一方とは第一外部回路に接続されるように構成されており、
    前記第一コイルの前記二つの第一端子部のうちの他方と、前記第二コイルの前記二つの第二端子部のうちの他方とは第二外部回路に接続されるように構成されている、請求項１から８のいずれか一項に記載のリアクトル。
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