WO2022044712A1 - リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 - Google Patents

リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 Download PDF

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WO2022044712A1
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core
width
chamfer
core portion
tip surface
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PCT/JP2021/028622
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English (en)
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将也 村下
和宏 稲葉
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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Publication date
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    • H01F37/00Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • HELECTRICITY
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    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
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    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters

Definitions

  • the present disclosure relates to reactors, converters, and power converters.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-141156 of the Japanese application dated August 24, 2020, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
  • FIGS. 5 to 8 of Patent Document 1 describe a reactor including one coil and a magnetic core in which two E-shaped core pieces are combined.
  • This magnetic core is a so-called EE type core.
  • This magnetic core is formed in a ⁇ shape by being combined so that the end faces of both core pieces face each other.
  • the magnetic core has an end core portion, a middle core portion, and a side core portion.
  • the end core portion is arranged on the end face side of the coil so as to sandwich the coil from the axial direction.
  • the middle core portion is arranged inside the coil.
  • the side core portion is arranged on the outside of the coil so as to sandwich the middle core portion.
  • the reactor of this disclosure is A reactor with a coil and a magnetic core
  • the magnetic core includes a first core and a second core that are combined in the X direction to form a ⁇ shape.
  • the first core includes a first end core portion, at least a part of a middle core portion, and at least a part of both side core portions including a first side core portion and a second side core portion.
  • the second core includes a second end core portion, a remnant of the middle core portion, and a remnant of each of the first side core portion and the second side core portion.
  • the first end core portion faces the first end face of the coil and faces the first end surface of the coil.
  • the second end core portion faces the second end face of the coil.
  • the middle core portion is arranged inside the coil.
  • the first side core portion and the second side core portion are arranged on the outside of the coil so as to sandwich the middle core portion.
  • Each of the first side core portion and the second side core portion of the first core has a tip surface facing the second core.
  • the surface of the second core has a facing surface facing the tip surface.
  • the outer edge of the facing surface is located inside in the Y direction from the outer edge of the tip surface, or is aligned with the outer edge of the tip surface in the Y direction.
  • the inner edge of the facing surface and the inner edge of the tip surface are substantially aligned in the Y direction.
  • the tip surface has a first chamfered portion along the Z direction.
  • the first chamfered portion includes at least the first outer chamfered portion of the first outer chamfered portion connected to the outer edge of the tip surface and the first inner side chamfered portion connected to the inner edge of the tip surface.
  • the chamfer width of the first outer chamfer portion is larger than the chamfer width of the first inner side chamfer portion.
  • the X direction is a direction along the axial direction of the middle core portion.
  • the Y direction is a direction in which the middle core portion, the first side core portion, and the second side core portion are arranged in parallel.
  • the Z direction is a direction orthogonal to both the X direction and the Y direction.
  • the converter of the present disclosure comprises the reactor of the present disclosure.
  • the power conversion device of the present disclosure includes the converter of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an outline of the entire reactor according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an outline of a state in which the reactor according to the first embodiment is disassembled.
  • FIG. 3 is a top view showing an outline of the entire reactor according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged view showing an outline of the vicinity of the contact point between the front end surface of the first core and the facing surface of the second core in the magnetic core provided in the reactor according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged view showing an outline of the vicinity of the contact point between the tip surface of the first core and the facing surface of the second core in the comparison core.
  • FIG. 6 is an enlarged view showing an outline of the vicinity of the contact point between the tip surface of the first core and the facing surface of the second core in the modified example 1-1.
  • FIG. 7 is an enlarged view showing an outline of the vicinity of the contact point between the tip surface of the first core and the facing surface of the second core in the modified example 1-2.
  • FIG. 8 is an enlarged view showing an outline of the vicinity of the contact point between the tip surface of the first core and the facing surface of the second core in the modified example 1-3.
  • FIG. 9 is a top view showing an outline of the entire reactor according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a top view showing an outline of the entire reactor according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is an enlarged view showing an outline of the vicinity of the contact point between the front end surface of the first core and the facing surface of the second core in the magnetic core provided in the reactor according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is an enlarged view showing an outline of the vicinity of the contact point between the tip surface of the first core and the facing surface of the second core in the comparison core.
  • FIG. 13 is an enlarged view showing an outline of the vicinity of the contact point between the tip surface of the first core and the facing surface of the second core in the modified example 3-1.
  • FIG. 14 is an enlarged view showing an outline of the vicinity of the contact point between the tip surface of the first core and the facing surface of the second core in the modified example 3-2.
  • FIG. 15 is an enlarged view showing an outline of the vicinity of the contact point between the tip surface of the first core and the facing surface of the second core in the modified example 3-3.
  • FIG. 16 is a top view showing an outline of the entire reactor according to the fourth embodiment.
  • FIG. 17 is a configuration diagram schematically showing a power supply system of a hybrid vehicle.
  • FIG. 18 is a circuit diagram illustrating an outline of an example of a power conversion device including a converter.
  • FIG. 19 is a graph showing the analysis result of the inductance in Test Example 1.
  • one of the purposes of this disclosure is to provide a reactor that can reduce the loss.
  • Another object of the present disclosure is to provide a converter having the above reactor.
  • one of the other purposes of the present disclosure is to provide a power conversion device including the above converter.
  • the reactors of the present disclosure can reduce losses. Further, the converter and the power conversion device of the present disclosure are excellent in efficiency.
  • the E-shaped core piece includes at least a part of both side core portions.
  • Each side core portion of the E-shaped core piece has a tip surface facing the other core piece.
  • the other core piece has a facing surface facing the tip surface.
  • the tip surface is in contact with a part of the facing surface.
  • a chamfered portion is provided on the tip surface of each side core portion.
  • the chamfered portion is formed on the tip surface of the core piece for reasons such as molding.
  • the chamfered portion is formed symmetrically on both sides of the outer edge and the inner edge of the tip surface.
  • the outer edge of the tip surface is an edge of the edges constituting the tip surface on the side far from the middle core portion.
  • the inner edge of the tip surface is the edge of the edges constituting the tip surface on the side closer to the middle core portion.
  • chamfered portions are symmetrically provided on both the outer edge and the inner edge of the tip surface of the side core portion, the flow of magnetic flux may be affected.
  • the flow of magnetic flux is obstructed between the tip surface and the facing surface. Therefore, in the conventional reactor, the flow of the magnetic flux is obstructed in the magnetic core, so that a loss is likely to occur.
  • the reactor according to the embodiment of the present disclosure is A reactor with a coil and a magnetic core
  • the magnetic core includes a first core and a second core that are combined in the X direction to form a ⁇ shape.
  • the first core includes a first end core portion, at least a part of a middle core portion, and at least a part of both side core portions including a first side core portion and a second side core portion.
  • the second core includes a second end core portion, a remnant of the middle core portion, and a remnant of each of the first side core portion and the second side core portion.
  • the first end core portion faces the first end face of the coil and faces the first end surface of the coil.
  • the second end core portion faces the second end face of the coil.
  • the middle core portion is arranged inside the coil.
  • the first side core portion and the second side core portion are arranged on the outside of the coil so as to sandwich the middle core portion.
  • Each of the first side core portion and the second side core portion of the first core has a tip surface facing the second core.
  • the surface of the second core has a facing surface facing the tip surface.
  • the outer edge of the facing surface is located inside in the Y direction from the outer edge of the tip surface, or is aligned with the outer edge of the tip surface in the Y direction.
  • the inner edge of the facing surface and the inner edge of the tip surface are substantially aligned in the Y direction.
  • the tip surface has a first chamfered portion along the Z direction.
  • the first chamfered portion includes at least the first outer chamfered portion of the first outer chamfered portion connected to the outer edge of the tip surface and the first inner side chamfered portion connected to the inner edge of the tip surface.
  • the chamfer width of the first outer chamfer portion is larger than the chamfer width of the first inner side chamfer portion.
  • the X direction is a direction along the axial direction of the middle core portion.
  • the Y direction is a direction in which the middle core portion, the first side core portion, and the second side core portion are arranged in parallel.
  • the Z direction is a direction orthogonal to both the X direction and the Y direction.
  • the reactor can reduce the loss. The reason is that the flow of magnetic flux is less likely to be obstructed than that of the comparative core.
  • the comparative core is that the tip surface has a first outer chamfering portion and a first inner side chamfering portion, and the chamfering width of the first outer chamfering portion and the chamfering width of the first inner side chamfering portion are the same. Except for the core with the same specifications as the first core of the above reactor.
  • “the outer edge of the facing surface is located inside in the Y direction from the outer edge of the tip surface” means that the outer edge of the facing surface is displaced inward in the Y direction from the outer edge of the tip surface. Means to be. Further, "the outer edge of the facing surface is aligned with the outer edge of the tip surface in the Y direction” means that the outer edge of the facing surface and the outer edge of the tip surface are not displaced in the Y direction.
  • the tip surface is the end surface in the X direction in the first side core portion and the second side core portion of the first core.
  • the facing surface is a surface of the surface of the second core facing the tip surface of the first core.
  • the tip surface of the first core is in contact with a part of the facing surface of the second core.
  • the magnetic flux flowing to the outside is small in the first place, the magnetic flux itself detoured by the outer chamfered portion is small. Therefore, even if the chamfer width of the outer chamfered portion is large, there is almost no effect on the magnetic flux flowing between the first core and the second core. Further, when the inner chamfering portion is formed on the tip surface, the magnetic flux flowing inside the side core portion is detoured by the inner chamfering portion. In the above reactor, the chamfer width of the first inner side chamfer portion is smaller than the chamfer width of the first outer chamfer portion. Therefore, the magnetic flux detoured by the inner chamfer portion is small. Therefore, the magnetic flux flowing inward flows relatively smoothly between the first core and the second core. Therefore, since the flow of magnetic flux between the first core and the second core is less likely to be obstructed, the loss can be reduced.
  • the chamfer width of the first inner side chamfered portion is the same as the chamfered width of the first outer chamfered portion, and the chamfered width of the first inner side chamfered portion is large to some extent. Therefore, the magnetic flux flowing inside the side core portion is largely detoured by the inner chamfer portion. Therefore, a loss occurs because the flow of magnetic flux is obstructed between the first core and the second core.
  • the above reactor can be expected to reduce the weight of the magnetic core. This is because the larger the chamfer width of the first outer chamfered portion, the smaller the volume of the first core. Therefore, since the weight of the first core is reduced, the weight of the magnetic core can be reduced. Therefore, the weight of the reactor can be reduced.
  • the chamfered width of the first outer chamfered portion may be 10% or more and 45% or less of the width in the Y direction of the tip surface.
  • the chamfering width of the first outer chamfered portion is 10% or more of the width of the tip surface, so that it is easy to reduce the weight of the magnetic core.
  • the above-mentioned form can easily reduce the loss. This is because the chamfering width of the first outer chamfered portion is 45% or less of the width of the tip surface, so that it is easy to secure the contact area between the tip surface and the facing surface. By securing the contact area between the tip surface and the facing surface, magnetic flux easily flows between the first core and the second core. Therefore, it is easy to reduce the loss.
  • the chamfered width of the first inner chamfered portion may be 12.5% or less of the width in the Y direction of the tip surface.
  • the above form is easy to effectively reduce the loss. Since the chamfering width of the first inner side chamfering portion is 12.5% or less of the width of the tip surface, it is easy to suppress the detour of the magnetic flux by the first inner side chamfering portion. Therefore, it is easy to suppress the occurrence of loss due to the obstruction of the flow of magnetic flux between the first core and the second core. Further, when the chamfered width of the first inner side surface chamfering portion is 12.5% or less of the width of the tip surface, it is easy to secure the contact area between the tip surface and the facing surface. By securing the contact area between the tip surface and the facing surface, magnetic flux easily flows between the first core and the second core. Therefore, the loss can be effectively reduced.
  • the chamfering width of the first inner side chamfering portion is 2 mm or less.
  • the above form is easy to effectively reduce the loss. Since the chamfering width of the first inner side chamfering portion is 2 mm or less, it is easy to suppress the detouring of the magnetic flux by the first inner side chamfering portion. Therefore, it is easy to suppress the occurrence of loss due to the obstruction of the flow of magnetic flux between the first core and the second core.
  • the first outer chamfered portion may be a round chamfer.
  • the above form is easy to suppress the defect of the outer edge of the tip surface. If it is a round chamfer, it is hard to chip because it has no corners.
  • the first core is a molded body of a composite material in which soft magnetic powder is dispersed in a resin.
  • the second core may be a powder compact of a raw material powder containing a soft magnetic powder.
  • the above form makes it easy to obtain a predetermined inductance. This is because the magnetic characteristics of the entire magnetic core can be adjusted by providing the magnetic core with a composite material molded body having a lower relative magnetic permeability than the powder compacted body. Further, in the above embodiment, the magnetic characteristics of the entire magnetic core can be adjusted even if the magnetic core does not have a gap portion. Since it is not necessary to provide a gap portion in the magnetic core, leakage flux from the gap portion can be suppressed. Therefore, the loss due to the leakage flux can be reduced.
  • the relative magnetic permeability of the first core is 5 or more and 50 or less.
  • the above form makes it easy to obtain a predetermined inductance.
  • the relative magnetic permeability of the second core is 50 or more and 500 or less.
  • the above form makes it easy to obtain a predetermined inductance.
  • the relative magnetic permeability of the second core may be higher than the specific magnetic permeability of the first core.
  • the above form makes it easy to obtain a predetermined inductance.
  • the magnetic characteristics of the first core and the second core are different, specifically, because the relative permeability of the second core is higher than the relative permeability of the first core, the magnetic characteristics of the entire magnetic core can be adjusted. Is. Further, in the above embodiment, the magnetic characteristics of the entire magnetic core can be adjusted even if the magnetic core does not have a gap portion. Since it is not necessary to provide a gap portion in the magnetic core, leakage flux from the gap portion can be suppressed. Therefore, the loss due to the leakage flux can be reduced.
  • the width of the facing surface of the second core can be made shorter than the width of the tip surface of the first core while maintaining the electromagnetic performance.
  • the width of the facing surface of the second core By making the width of the facing surface of the second core shorter than the width of the front end surface of the first core, it is possible to reduce the weight as described later.
  • the reason why the electromagnetic performance can be maintained even if the width of the facing surface of the second core is shorter than the width of the tip surface of the first core is that the relative permeability of the second core is higher than the relative permeability of the first core. Because it is expensive.
  • the width of the facing surface of the second core is shorter than the width of the tip surface of the first core, the magnetic path area of the magnetic core is locally reduced at the contact point between the tip surface and the facing surface.
  • the relationship between the relative magnetic permeability of the second core and the first core satisfies the above relationship, it is easy to balance the magnetic fluxes that can pass between the tip surface and the facing surface.
  • the magnetic flux can be generally balanced between the first core and the second core. If the first core and the second core have the same relative permeability, but the area of the facing surface is smaller than that of the tip surface, the magnetic flux flowing through the second core in the vicinity of the contact point between the tip surface and the facing surface. Is smaller than the magnetic flux flowing through the first core.
  • the magnetic flux flowing between the first core and the second core is within the range in which the magnetic fluxes are generally balanced due to the difference in the relative magnetic permeability between the first core and the second core.
  • the impact on is minor. Therefore, since the second core has a high magnetic permeability, it is possible to maintain electromagnetic performance such as inductance even if the width of the facing surface of the second core is short.
  • the width of the tip surface or the width of the facing surface is a length along the respective Y directions, and is equal to the distance in the Y direction between the outer edge and the inner edge of the tip surface or the facing surface.
  • the outer edge of the facing surface is located inside in the Y direction from the outer edge of the tip surface.
  • the width in the Y direction on the facing surface may be shorter than the width in the Y direction on the tip surface.
  • the above form can be reduced in weight.
  • the reason is that the volume of the second core can be reduced.
  • the outer edge of the facing surface of the second core is located inside in the Y direction from the outer edge of the tip surface of the first core, and the width of the facing surface is shorter than the width of the tip surface. If the tip surface and the facing surface satisfy such a positional relationship, the outer width of the second core becomes narrower than the outer width of the first core, so that the volume of the second core can be reduced. Therefore, since the weight of the second core is reduced, the weight of the magnetic core can be reduced.
  • the outer width of the first core or the outer width of the second core is the maximum length along the Y direction of the first core or the second core, respectively.
  • the outer width of the first core or the outer width of the second core typically corresponds to the width of each of the first end core portion or the second end core portion, that is, the length along the Y direction.
  • the width in the Y direction on the facing surface may be 60% or more and 92% or less of the width in the Y direction on the tip surface.
  • the above form is easy to reduce the weight while maintaining the electromagnetic performance.
  • the reason why the electromagnetic performance can be maintained is that the width of the facing surface is 60% or more of the width of the tip surface, so that it is easy to secure the contact area between the tip surface and the facing surface.
  • By securing the contact area between the tip surface and the facing surface it is easy to balance the magnetic flux between the tip surface and the facing surface. That is, since the balance of the magnetic flux can be generally maintained between the first core and the second core, it is easy to maintain the electromagnetic performance such as inductance.
  • the reason why the weight can be reduced is that the width of the facing surface is 92% or less of the width of the tip surface, so that the width of the facing surface is sufficiently short. When the width of the facing surface is sufficiently short, the weight of the second core can be effectively reduced.
  • the facing surface has a second chamfered portion along the Z direction.
  • the second chamfered portion includes at least the second outer chamfered portion of the second outer chamfered portion connected to the outer edge of the facing surface and the second inner side chamfered portion connected to the inner edge of the facing surface.
  • the chamfering width of the second outer chamfered portion may be larger than the chamfered width of the second inner side chamfered portion.
  • the above form is easy to suppress the occurrence of loss. This is because the flow of magnetic flux between the first core and the second core is unlikely to be obstructed.
  • the above form can be expected to further reduce the weight of the magnetic core. This is because the volume of the second core becomes smaller because the facing surface has the second chamfered portion. Therefore, since the weight of the second core is reduced, the weight of the magnetic core can be reduced. Therefore, the weight of the reactor can be reduced.
  • the first core includes all of the first side core portion and the second side core portion.
  • the facing surface may be provided in the second end core portion of the second core.
  • ET type and EI type magnetic cores are typically obtained.
  • the first core includes a part of each of the first side core portion and the second side core portion.
  • the facing surface may be provided on the remaining portions of the first side core portion and the second side core portion of the second core.
  • the converter according to the embodiment of the present disclosure is The reactor according to any one of (1) to (14) above is provided.
  • the converter has the reactor, so it is highly efficient. This is because the efficiency of the converter is improved by reducing the loss of the reactor.
  • the power conversion device according to the embodiment of the present disclosure is The converter according to (15) above is provided.
  • the power converter Since the power converter is equipped with the converter, it is excellent in efficiency. This is because the efficiency of the power conversion device is improved by reducing the loss of the reactor in the converter.
  • the reactor 1 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the reactor 1 includes a coil 2 and a magnetic core 3 as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the magnetic core 3 includes a first core 3a and a second core 3b.
  • the magnetic core 3 is formed in a ⁇ shape as a whole by combining the first core 3a and the second core 3b.
  • the first core 3a has a tip surface 3af described later.
  • the second core 3b has a facing surface 3bf facing the tip surface 3af.
  • One of the features of the reactor 1 of the present embodiment is that it satisfies the following requirements (a) to (d).
  • (A) The tip surface 3af of the first core 3a and the facing surface 3bf of the second core 3b have a specific positional relationship.
  • (B) The tip surface 3af has a first chamfered portion 41.
  • the first chamfered portion 41 includes at least the first outer chamfered portion 41o.
  • the chamfer width of the first outer chamfer portion 41o is larger than the chamfer width of the first inner side chamfer portion 41i.
  • reactor 1 The configuration of reactor 1 will be described in detail below.
  • the coil 2 is shown by a chain double-dashed line. This point is the same in FIGS. 9, 10 and 16, which are referred to in the second to fourth embodiments described later, respectively.
  • the coil 2 has one winding portion 21.
  • the winding portion 21 is formed by winding the winding spirally.
  • a known winding can be used.
  • the winding is a covered flat wire.
  • the conductor of the winding is composed of a flat copper wire.
  • the insulating coating of the coated flat wire is made of enamel.
  • the coil 2 is an edgewise coil in which a coated flat wire is wound edgewise.
  • the shape of the winding portion 21 of this embodiment is a rectangular cylinder.
  • the rectangle includes a square. That is, the end face shape of the winding portion 21 is a rectangular frame shape.
  • the shape of the winding portion 21 may be cylindrical. Since the shape of the winding portion 21 is a rectangular cylinder, it is easy to increase the contact area between the winding portion 21 and the installation target as compared with the case where the winding portion 21 has a cylindrical shape having the same inner area. ..
  • the inner area is the opening area of the space surrounded by the inner circumference of the winding portion 21. Since the contact area becomes large, it is easy to dissipate heat to the installation target via the winding portion 21. Moreover, the winding portion 21 can be stably installed on the installation target. The corners of the winding portion 21 are rounded.
  • the end portion 21a and the end portion 21b of the winding portion 21 are drawn out to the outer peripheral side of the winding portion 21 at one end side and the other end side in the axial direction of the winding portion 21, respectively.
  • the insulating coating is peeled off to expose the conductor.
  • Terminal members (not shown) are attached to the end portions 21a and the end portions 21b.
  • An external device is connected to the coil 2 via this terminal member. The illustration of the external device is omitted. Examples of the external device include a power source that supplies electric power to the coil 2.
  • the magnetic core 3 has a middle core portion 30, a first end core portion 31, a second end core portion 32, a first side core portion 33, and a second side core portion 34.
  • the boundary of each core portion is shown by a two-dot chain line. This point is the same in FIGS. 9, 10 and 16, which are referred to in the second to fourth embodiments described later, respectively.
  • the X direction, the Y direction, and the Z direction are defined as follows.
  • the X direction is a direction along the axial direction of the middle core portion 30.
  • the Y direction is a direction orthogonal to the X direction, and is a direction in which the middle core portion 30, the first side core portion 33, and the second side core portion 34 are arranged in parallel.
  • the Z direction is a direction orthogonal to both the X direction and the Y direction.
  • the X direction corresponds to the length direction.
  • the Y direction corresponds to the width direction.
  • the Z direction corresponds to the height direction.
  • the shape of the magnetic core 3 is ⁇ -shaped when viewed from the Z direction as shown in FIG.
  • a magnetic flux flows through the magnetic core 3 to form a ⁇ -shaped closed magnetic path.
  • the thick dashed arrow indicates the flow of magnetic flux.
  • the direction in which the magnetic flux flows may be opposite to the direction of the arrow shown in FIG.
  • the magnetic flux generated by the coil 2 passes from the middle core portion 30, passes through the first end core portion 31, the first side core portion 33, the second side core portion 34, and the second end core portion 32, and returns to the middle core portion 30. That is, in the magnetic core 3, two annular closed magnetic paths passing through the first side core portion 33 and the second side core portion 34 are formed.
  • the middle core portion 30 is a portion of the magnetic core 3 arranged inside the coil 2. In the present embodiment, both ends of the middle core portion 30 along the X direction protrude from both end faces 2a and 2b of the coil 2. This protruding portion is also a part of the middle core portion 30.
  • the shape of the middle core portion 30 is not particularly limited as long as it corresponds to the inner shape of the winding portion 21. As shown in FIG. 2, the shape of the middle core portion 30 of the present embodiment is a substantially rectangular parallelepiped shape. When viewed from the X direction, the corner portion of the middle core portion 30 may be rounded along the inner peripheral surface of the corner portion of the winding portion 21. That is, the corners of the outer peripheral surface of the middle core portion 30 may be rounded.
  • the middle core portion 30 may or may not be divided in the X direction.
  • the middle core portion 30 of the present embodiment is divided into two in the X direction, and has a first middle core portion 30a and a second middle core portion 30b.
  • the first middle core portion 30a is located on one side of the middle core portion 30 in the X direction, specifically, on the side of the first end core portion 31.
  • the second middle core portion 30b is located on the other side of the middle core portion 30 in the X direction, specifically, on the side of the second end core portion 32.
  • the first middle core portion 30a and the second middle core portion 30b are in contact with each other, and there is substantially no gap between the first middle core portion 30a and the second middle core portion 30b.
  • the middle core portion 30 does not have a gap portion between the first middle core portion 30a and the second middle core portion 30b.
  • the lengths of the first middle core portion 30a and the second middle core portion 30b may be appropriately set so as to obtain predetermined magnetic characteristics.
  • the length here means the length in the X direction.
  • the first middle core portion 30a may be longer or shorter than the second middle core portion 30b. In the present embodiment, the first middle core portion 30a is longer than the second middle core portion 30b.
  • the widths of the first middle core portion 30a and the second middle core portion 30b are the same. The width here means the width in the Y direction.
  • the middle core portion 30 may have a gap portion.
  • the gap portion may be provided between the first middle core portion 30a and the second middle core portion 30b.
  • the position of the gap portion is preferably inside the winding portion 21. Since the gap portion is located inside the winding portion 21, it is easy to suppress the leakage flux from the gap 3g. Therefore, it is easy to reduce the loss caused by the leakage flux.
  • the length of the gap portion may be appropriately set so that a predetermined magnetic characteristic can be obtained.
  • the length of the gap portion is, for example, 0.1 mm or more, further 0.3 mm or more.
  • the upper limit of the length of the gap portion is, for example, 2 mm or less, 1.5 mm or less, and 1.0 mm or less.
  • the gap portion may be an air gap, or a non-magnetic material such as resin or ceramics may be arranged.
  • the first end core portion 31 is a portion of the magnetic core 3 facing the first end surface 2a of the coil 2.
  • the second end core portion 32 is a portion facing the second end surface 2b of the coil 2.
  • the term "facing” here means that the end core portions 31 and 32 and the end faces 2a and 2b of the coil 2 face each other.
  • the first end core portion 31 and the second end core portion 32 are arranged at intervals in the X direction so as to sandwich the both end faces 2a and 2b of the coil 2.
  • the shapes of the first end core portion 31 and the second end core portion 32 are not particularly limited as long as they have a shape in which a predetermined magnetic path is formed. As shown in FIG. 2, the shapes of both end core portions 31 and 32 of the present embodiment are substantially rectangular parallelepiped.
  • the widths of the first end core portion 31 and the second end core portion 32 may be the same or different. In the present embodiment, the width W 31 of the first end core portion 31 and the width W 32 of the second end core portion 32 are the same.
  • the first side core portion 33 and the second side core portion 34 are portions of the magnetic core 3 arranged outside the coil 2 so as to sandwich the middle core portion 30. That is, the first side core portion 33 and the second side core portion 34 are arranged at intervals in the Y direction so as to sandwich both side surfaces of the coil 2 along the axial direction.
  • the side core portion arranged on one side in the Y direction, that is, on the upper side of the paper surface is referred to as the first side core portion 33.
  • the side core portion arranged on the other side in the Y direction, that is, the lower side of the paper surface is referred to as a second side core portion 34.
  • the axial direction of each of the first side core portion 33 and the second side core portion 34 is parallel to the axial direction of the middle core portion 30.
  • the first side core portion 33 and the second side core portion 34 may have a length connecting the first end core portion 31 and the second end core portion 32.
  • the shapes of the side core portions 33 and 34 are not particularly limited. As shown in FIG. 2, the shapes of the side core portions 33 and 34 of the present embodiment are substantially rectangular parallelepiped, respectively.
  • the lengths of the first side core portion 33 and the second side core portion 34 may be the same or different. In the present embodiment, the lengths of the first side core portion 33 and the second side core portion 34 are the same, and the lengths of the middle core portion 30 are also the same.
  • the length of the middle core portion 30 is the total length of the first middle core portion 30a and the second middle core portion 30b.
  • the length of the middle core portion 30 is the total length of the middle core portions 30a and 30b excluding the gap portion.
  • the length of each of the middle core portion 30, the first side core portion 33, and the second side core portion 34 is equivalent to the distance between the faces of the first end core portion 31 and the second end core portion 32 facing each other.
  • the widths of the first side core portion 33 and the second side core portion 34 may be the same or different. In the present embodiment, the widths of the first side core portion 33 and the second side core portion 34 are the same. Further, the total width of the width of the first side core portion 33 and the width of the second side core portion 34 is equivalent to the width of the middle core portion 30. That is, the total cross-sectional area of the cross-sectional area of the first side core portion 33 and the cross-sectional area of the second side core portion 34 is equivalent to the cross-sectional area of the middle core portion 30.
  • At least one of the first side core portion 33 and the second side core portion 34 may or may not be divided in the X direction. Neither side core portion 33, 34 of this embodiment is divided.
  • the middle core portion 30 When the middle core portion 30 has the above-mentioned gap portion, the middle core portion 30 is shorter than both side core portions 33 and 34. Since the total length of the first middle core portion 30a and the second middle core portion 30b is shorter than the lengths of both side core portions 33 and 34, a gap portion is formed between the first middle core portion 30a and the second middle core portion 30b. A gap can be provided.
  • the magnetic core 3 is a combination of a first core 3a and a second core 3b.
  • the magnetic core 3 is configured by combining the first core 3a and the second core 3b in the X direction.
  • the shapes of the first core 3a and the second core 3b can be selected from various combinations.
  • the magnetic core 3 of the present embodiment is an ET type in which an E-shaped first core 3a and a T-shaped second core 3b are combined.
  • the first core 3a may include a first end core portion 31, at least a part of the middle core portion 30, and at least a part of both side core portions 33, 34 including the first side core portion 33 and the second side core portion 34. Can be mentioned.
  • the first core 3a includes all of the first side core portion 33 and the second side core portion 34.
  • the first core 3a includes a first middle core portion 30a which is a part of the middle core portion 30.
  • the first end core portion 31, the first middle core portion 30a, the first side core portion 33, and the second side core portion 34 are integrally molded.
  • the first middle core portion 30a extends in the X direction from the middle portion of the first end core portion 31 in the Y direction toward the second middle core portion 30b.
  • the first side core portion 33 and the second side core portion 34 extend in the X direction from both ends of the first end core portion 31 in the Y direction toward the second end core portion 32.
  • the shape of the first core 3a is E-shaped when viewed from the Z direction.
  • Each of the first side core portion 33 and the second side core portion 34 of the first core 3a has a tip surface 3af facing the second core 3b, as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the shape of the tip surface 3af seen from the X direction is rectangular. The tip surface 3af has a first chamfered portion 41 described later.
  • the second core 3b may include a second end core portion 32, a remnant of the middle core portion 30, and a remnant of each of the first side core portion 33 and the second side core portion 34. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the second core 3b does not include both side core portions 33 and 34.
  • the second core 3b includes the second middle core portion 30b, which is the remainder of the middle core portion 30.
  • the second end core portion 32 and the second middle core portion 30b are integrally molded.
  • the second middle core portion 30b extends in the X direction from the middle portion of the second end core portion 32 in the Y direction toward the first middle core portion 30a.
  • the shape of the second core 3b is T-shaped when viewed from the Z direction.
  • the surface of the second core 3b has a facing surface 3bf facing the tip surface 3af of the first core 3a in the X direction. That is, the facing surface 3bf is a region of the surface of the second core 3b that overlaps the tip surface 3af in the X direction. In the present embodiment, the facing surface 3bf is provided in the second end core portion 32 of the second core 3b.
  • the facing surface 3bf includes a contact region that is in contact with the front end surface 3af and a non-contact region that faces the front end surface 3af without contacting the surface formed by the first chamfered portion 41.
  • the tip surface 3af and the facing surface 3bf satisfy a specific positional relationship.
  • the outer edge 3bo of the facing surface 3bf is aligned with the outer edge 3ao of the tip surface 3af in the Y direction, and the inner edge 3bi of the facing surface 3bf and the inner edge of the tip surface 3af are aligned.
  • the 3ai are substantially aligned in the Y direction.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the tip surface 3af and the facing surface 3bf on the first side core portion 33 side as viewed from the Z direction. Although only the first side core portion 33 side is shown in FIG. 4, the second side core portion 34 side shown in FIG. 3 has the same configuration. Further, in FIG. 4, for convenience of explanation, the tip surface 3af and the facing surface 3bf are shown separately, but they are actually in contact with each other.
  • the outer edge here means the outer edge in the Y direction.
  • the inner edge means the inner edge in the Y direction.
  • the outside in the Y direction means the side away from the middle core portion 30 in the Y direction.
  • the inside in the Y direction means the side approaching the middle core portion 30 in the Y direction.
  • the outer edge 3ao of the tip surface 3af or the outer edge 3bo of the facing surface 3bf is the edge of the edges constituting the tip surface 3af or the facing surface 3bf on the side far from the middle core portion 30 (FIG. 3) when viewed from the Z direction. ..
  • the inner edge 3ai of the tip surface 3af or the inner edge 3bi of the facing surface 3bf is the edge of the edges constituting the tip surface 3af or the facing surface 3bf on the side closer to the middle core portion 30 (FIG. 3) when viewed from the Z direction. ..
  • the above-mentioned "the outer edge 3bo of the facing surface 3bf is aligned with the outer edge 3ao of the tip surface 3af in the Y direction” means that the outer edge 3bo and the outer edge 3ao are not displaced in the Y direction and are viewed from the Z direction. , Means that the positions of the outer edge 3bo and the outer edge 3ao in the Y direction coincide with each other.
  • the inner edge 3bi of the facing surface 3bf and the inner edge 3ai of the tip surface 3af are substantially aligned means that the deviation between the inner edge 3bi and the inner edge 3ai in the Y direction is the width Ws of the tip surface 3af. It means that it is 10% or less of 1 and further 5% or less.
  • the inner edge 3bi of the facing surface 3bf is an extension of the inner edge 3ai of the tip surface 3af in the X direction as shown in FIG. Located on the line.
  • the inner edge 3bi and the inner edge 3ai are not displaced in the Y direction and are aligned in the Y direction. That is, when viewed from the Z direction, the inner edge 3bi and the inner edge 3ai have the same positions in the Y direction.
  • the outer edge 3bo of the facing surface 3bf may be located inside in the Y direction from the outer edge 3ao of the tip surface 3af.
  • the above-mentioned “located inside in the Y direction” means that the outer edge 3bo and the outer edge 3ao are not aligned in the Y direction, and the outer edge 3bo is inside the outer edge 3ao in the Y direction when viewed from the Z direction. It means that it is out of alignment.
  • the configuration in which the outer edge 3bo is located inside in the Y direction from the outer edge 3ao will be described with reference to FIG. 7 in Modification 1-2 described later.
  • the tip surface 3af has a first chamfered portion 41.
  • the first chamfered portion 41 is formed on the edge along the Z direction among the edges constituting the tip surface 3af.
  • the first chamfered portion 41 includes at least the first outer chamfered portion 41o of the first outer chamfered portion 41o and the first inner side chamfered portion 41i.
  • the first outer chamfer portion 41o is connected to the outer edge 3ao of the tip surface 3af.
  • the first inner chamfer portion 41i is connected to the inner edge 3ai of the tip surface 3af.
  • the first chamfered portion 41 may have at least the first outer chamfered portion 41o and may not have the first inner side chamfered portion 41i.
  • the chamfering width of the first inner chamfering portion 41i is substantially zero.
  • the inner edge 3ai (FIG. 4) of the tip surface 3af is shown as the first inner chamfering portion 41i, but the first inner chamfering portion 41i does not actually exist. That is, in the present embodiment, the tip surface 3af has only the first outer chamfered portion 41o.
  • a configuration having both the first outer chamfering portion 41o and the first inner side chamfering portion 41i will be described with reference to FIG. 6 in Modification 1-1 described later.
  • Each chamfered portion of the first outer chamfered portion 41o and the first inner side chamfered portion 41i may be round chamfered or flat chamfered.
  • Round chamfering means that the shape of the chamfered portion is arcuate when viewed from the Z direction.
  • Chamfering means that the shape of the chamfered portion is linear when viewed from the Z direction.
  • the first outer chamfer portion 41o of the present embodiment is a round chamfer.
  • the tip surface 3af includes a surface formed by the first chamfered portion 41. That is, the surface formed by each chamfered portion of the first outer chamfered portion 41o and the first inner side chamfered portion 41i is also a part of the tip surface 3af.
  • the tip surface 3af includes a contact region that is in contact with the facing surface 3bf of the second core 3b and a non-contact region that faces the facing surface 3bf without contacting the facing surface 3bf.
  • the tip surface 3af has a plane along the Y direction and an arc surface formed by the first outer chamfer portion 41o.
  • the plane is a surface including a contact region in contact with the facing surface 3bf of the second core 3b.
  • the surface formed by the first outer chamfer portion 41o is a non-contact region that does not come into contact with the facing surface 3bf.
  • the surface formed by the first outer chamfer portion 41o is connected to the outer edge 3ao from the above plane.
  • the first outer chamfer portion 41o has the above-mentioned plane surface of the tip surface 3af and the outer surface of each of the first side core portion 33 and the second side core portion 34. hook up.
  • the outer edge 3ao is a boundary edge between the tip surface 3af and the outer surface of each side core portion 33, 34.
  • each side core portion 33, 34 is the outer surface of each side core portion 33, 34 in the Y direction, that is, the surface located on the side opposite to the middle core portion 30 side.
  • the plane of the tip surface 3af may include a non-contact region depending on the length of the width Ws 2 of the facing surface 3bf described later.
  • the chamfer width of the second chamfered portion 42 (FIGS. 8 and 15) described later on the facing surface 3bf, specifically, each chamfered width F 21 of the second outer chamfered portion 42o and the second inner side chamfered portion 42i, Depending on the size of F 22 , the plane may include a non-contact region.
  • the chamfer width of the first outer chamfer portion 41o is larger than the chamfer width of the first inner side chamfer portion 41i.
  • the chamfered width here means the width of the chamfered portion in the Y direction.
  • the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o is Y between one end of the first outer chamfer portion 41o connected to the outer edge 3ao of the tip surface 3af and the other end on the opposite side thereof. The distance along the direction.
  • the chamfering width of the first inner side chamfering portion 41i is substantially zero as in the present embodiment, the chamfering width of the first outer chamfering portion 41o is the first inner side. It is assumed that the chamfered portion 41i is larger than the chamfered width.
  • Loss can be reduced because the chamfer width of the first outer chamfer portion 41o is larger than the chamfer width of the first inner side chamfer portion 41i.
  • the thick dashed arrow indicates the flow of magnetic flux.
  • the magnetic flux passes between the tip surface 3af of the first core 3a and the facing surface 3bf of the second core 3b, if the first chamfer portion 41 is formed on the tip surface 3af, the first core 3a and the second A part of the magnetic flux detours with the core 3b.
  • the magnetic flux flowing to the outside of the first side core portion 33 is detoured by the first outer chamfer portion 41o.
  • the magnetic flux itself detoured by the first outer chamfer portion 41o is small.
  • the chamfer width of the first outer chamfer portion 41o is large, the influence on the magnetic flux flowing through the first core 3a and the second core 3b is small or almost nonexistent.
  • the chamfering width of the first inner chamfering portion 41i is zero, the magnetic flux flowing inside the first side core portion 33 does not detour due to the first inner chamfering portion 41i. That is, the magnetic flux flowing inward does not detour and flows smoothly between the first core 3a and the second core 3b. Therefore, since the flow of magnetic flux between the first core 3a and the second core 3b is less likely to be obstructed, the loss can be reduced.
  • the tip surface 3af has both the first outer chamfering portion 41o and the first inner side chamfering portion 41i, and the first outer chamfering portion 41o and the first inner side chamfering portion 41i. If each chamfer width is the same, loss is likely to occur. This is because the magnetic flux flowing inside the first side core portion 33 is largely detoured by the first inner chamfer portion 41i. Therefore, the flow of magnetic flux between the first core 3a and the second core 3b is obstructed, resulting in a loss.
  • the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o is, for example, 10% or more and 45% or less, and further 20% or more and 40% or less of the width Ws 1 of the tip surface 3af. As the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o becomes larger, the volume of the first core 3a becomes smaller, so that the weight of the first core 3a can be reduced. That is, the weight of the magnetic core 3 can be expected to be reduced. Since the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o is 10% or more of the width Ws 1 of the tip surface 3af, it is easy to reduce the weight of the magnetic core 3.
  • the chamfering width F 11 of the first outer chamfered portion 41o is 45% or less of the width Ws 1 of the tip surface 3af, it is easy to secure the contact area between the tip surface 3af and the facing surface 3bf. By securing the contact area between the tip surface 3af and the facing surface 3bf, magnetic flux easily flows between the first core 3a and the second core 3b. Therefore, it is easy to reduce the loss.
  • the specific numerical value of the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o depends on the width Ws 1 of the tip surface 3af, and may be, for example, 2.4 mm or more and 6 mm or less, and further 3 mm or more and 5 mm or less.
  • the chamfering width of the first inner side chamfering portion 41i is substantially zero.
  • substantially zero means that the chamfer width is less than 1 mm.
  • the details of the chamfering width of the first inner side chamfering portion 41i will be described with reference to FIG. 6 in the modified example 1-1 described later.
  • the width Ws 2 of the facing surface 3bf and the width Ws 1 of the tip surface 3af are equivalent.
  • the width Ws 2 of the facing surface 3bf may be shorter than the width Ws 1 of the tip surface 3af.
  • the configuration in which the width Ws 2 of the facing surface 3bf is shorter than the width Ws 1 of the tip surface 3af will be described with reference to FIG. 7 in Modification 1-2 described later.
  • the first core 3a and the second core 3b may have the same or different relative magnetic permeability.
  • the relative magnetic permeability of the second core 3b is higher than the relative magnetic permeability of the first core 3a. Since the relative magnetic permeability of the first core 3a and the second core 3b are different, the magnetic characteristics of the entire magnetic core 3 can be adjusted. Therefore, it is easy to obtain a predetermined inductance without providing a gap portion in the magnetic core 3 as in the present embodiment. Even if the relationship between the relative magnetic permeability of the first core 3a and the second core 3b satisfies the above relationship, a gap portion may be provided if necessary.
  • the relative magnetic permeability of each of the first core 3a and the second core 3b can be set as appropriate.
  • the relative magnetic permeability of the first core 3a is, for example, 5 or more and 50 or less.
  • the relative magnetic permeability of the second core 3b is, for example, 50 or more and 500 or less.
  • the relative magnetic permeability of the first core 3a and the second core 3b is within the above ranges, it is easy to obtain a predetermined inductance.
  • the relative magnetic permeability of the first core 3a may be further 10 or more and 45 or less, and 15 or more and 40 or less.
  • the relative magnetic permeability of the second core 3b may be further 100 or more, 150 or more.
  • the relative permeability can be obtained as follows. A ring-shaped measurement sample is cut out from each of the first core 3a and the second core 3b. Each of the above measurement samples is wound with 300 turns on the primary side and 20 turns on the secondary side.
  • the magnetization curve referred to here is a so-called DC magnetization curve.
  • the first core 3a and the second core 3b are made of a molded body.
  • the molded body include a powder compacted body and a molded body made of a composite material.
  • the first core 3a and the second core 3b may be molded bodies made of the same material as each other, or may be molded bodies made of different materials from each other.
  • the materials different from each other are not only different when the materials of the individual components of the molded bodies constituting the first core 3a and the second core 3b are different, but also when the materials of the components are the same, of each component. Including cases where the content is different.
  • first core 3a and the second core 3b are made of a powder compact, they are different materials if the material and content of the soft magnetic powder constituting the powder compact are different. Further, even if the first core 3a and the second core 3b are made of a molded body of a composite material, they are different materials if the material and content of the soft magnetic powder constituting the composite material are different.
  • the compaction compact is made by compression molding a raw material powder containing soft magnetic powder.
  • the powder compact can have a higher content of soft magnetic powder than the composite compact. Therefore, the powder compact tends to improve the magnetic characteristics. Examples of the magnetic characteristics include relative permeability and saturation magnetic flux density.
  • the dust compact may contain a binder resin, a molding aid, or the like. The content of the magnetic powder in the dust compact is, for example, 85% by volume or more and 99.99% by volume or less when the compact compact is 100% by volume.
  • the composite material consists of soft magnetic powder dispersed in the resin.
  • the molded product of the composite material is obtained by filling a mold with a fluid material in which soft magnetic powder is dispersed in an unsolidified resin and solidifying the resin.
  • the composite material can easily adjust the content of the soft magnetic powder. Therefore, the composite material can easily adjust the magnetic properties.
  • the content of the soft magnetic powder in the composite material is, for example, 20% by volume or more and 80% by volume or less when the composite material is 100% by volume.
  • Examples of the particles constituting the soft magnetic powder include soft magnetic metal particles, coated particles having an insulating coating on the outer periphery of the soft magnetic metal particles, and soft magnetic non-metal particles.
  • Examples of the soft magnetic metal include pure iron and iron-based alloys. Examples of the iron-based alloy include Fe (iron) -Si (silicon) alloy and Fe-Ni (nickel) alloy. Examples of the insulating coating include phosphate and the like. Examples of the soft magnetic non-metal include ferrite and the like.
  • thermosetting resin examples include unsaturated polyester resin, epoxy resin, urethane resin, and silicone resin.
  • thermoplastic resin examples include polyphenylene sulfide resin, polytetrafluoroethylene resin, liquid crystal polymer, polyamide resin, polybutylene terephthalate resin, acrylonitrile, butadiene, and styrene resin.
  • polyamide resin examples include nylon 6, nylon 66, nylon 9T and the like.
  • BMC Bulk molding compound
  • which is a mixture of unsaturated polyester with calcium carbonate and glass fiber, mirable type silicone rubber, mirable type urethane rubber, and the like can also be used.
  • the composite material may contain a filler in addition to the soft magnetic powder and the resin.
  • the filler include ceramic fillers such as alumina and silica.
  • the content of the filler is 0.2% by mass or more and 20% by mass or less, 0.3% by mass or more and 15% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 10% by mass or less when the composite material is 100% by mass. Can be mentioned.
  • the content of the soft magnetic powder in the compact or composite compact is considered to be equivalent to the area ratio of the soft magnetic powder in the cross section of the compact.
  • the content of the soft magnetic powder is determined as follows.
  • the cross section of the molded body is observed with a scanning electron microscope (SEM) to acquire an observed image.
  • SEM magnification is, for example, 200 times or more and 500 times or less.
  • the number of observation images acquired shall be 10 or more.
  • the total cross-sectional area shall be 0.1 cm 2 or more.
  • One observation image may be acquired for each cross section, or a plurality of observation images may be acquired for each cross section.
  • Each of the acquired observation images is image-processed to extract the outline of the particles. Examples of the image processing include binarization processing.
  • the area ratio of the soft magnetic particles is calculated in each observation image, and the average value of the area ratio is obtained. The average value is regarded as the content of the soft magnetic powder.
  • the first core 3a and the second core 3b are molded bodies made of different materials.
  • the first core 3a is a molded body of a composite material
  • the second core 3b is a powder compacted body. Since the first core 3a is made of a molded body of a composite material and the second core 3b is made of a dust compact, the magnetic properties of the entire magnetic core can be adjusted. Therefore, it is easy to obtain a predetermined inductance without providing a gap portion in the magnetic core 3 as in the present embodiment.
  • the relative magnetic permeability of the second core 3b is calculated from the specific magnetic permeability of the first core 3a. Is also easy to raise.
  • the specific magnetic permeability of the first core 3a is 20, and the specific magnetic permeability of the second core 3b is 150.
  • the size of the magnetic core 3 is as follows, as shown in FIG.
  • the length L of the magnetic core 3 in the X direction is, for example, 30 mm or more and 150 mm or less.
  • the width W of the magnetic core 3 in the Y direction is, for example, 30 mm or more and 150 mm or less.
  • the height H of the magnetic core 3 in the Z direction is, for example, 15 mm or more and 75 mm or less.
  • the width W of the magnetic core 3 corresponds to the widths W 31 and W 32 of the first end core portion 31 and the second end core portion 32, respectively.
  • the size of the main part of the magnetic core 3 is as follows.
  • the width of the middle core portion 30, that is, the width of the first middle core portion 30a and the second middle core portion 30b is, for example, 10 mm or more and 50 mm or less.
  • the length of the first end core portion 31 and the second end core portion 32 is, for example, 5 mm or more and 40 mm or less.
  • the width of the first side core portion 33 and the second side core portion 34 is, for example, 5 mm or more and 40 mm or less.
  • the widths of the first side core portion 33 and the second side core portion 34 correspond to the width Ws 1 of the tip surface 3af.
  • the size of each core portion is related to the size of the magnetic path area of the magnetic core 3.
  • the reactor 1 may include at least one of a case, an adhesive layer, a holding member, and a mold resin portion as other configurations.
  • the case is a member that houses the union of the coil 2 and the magnetic core 3 inside.
  • the union housed in the case may be embedded by the sealing resin portion.
  • the adhesive layer fixes the union to the mounting surface, the union to the inner bottom surface of the case, the case to the mounting surface, and the like.
  • the holding member is a member interposed between the coil 2 and the magnetic core 3 to ensure electrical insulation between the coil 2 and the magnetic core 3.
  • the mold resin portion covers the outer periphery of the combined body to integrate the coil 2 and the magnetic core 3.
  • the reactor 1 of the first embodiment can reduce the loss. This is because the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o is larger than the chamfer width of the first inner side chamfer portion 41i.
  • the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o is larger than the chamfer width of the first inner side chamfer portion 41i, so that the chamfer widths of the chamfer portions 41o and 41i on both sides are the same as compared with the configuration shown in FIG. ,
  • the flow of magnetic flux between the first core 3a and the second core 3b is less likely to be obstructed. Therefore, the loss due to the obstruction of the flow of the magnetic flux can be reduced.
  • the loss can be effectively reduced.
  • the first core 3a is made of a molded body made of a composite material
  • the second core 3b is made of a dust compact, so that the relative magnetic permeability of each of the first core 3a and the second core 3b is set, respectively. Easy to set within a predetermined range. Further, if the first core 3a is made of a molded body of a composite material and the second core 3b is made of a powder compact, it is easy to obtain a predetermined inductance without providing a gap portion in the magnetic core 3. ..
  • Modification 1-1 A modified example of the reactor 1 of the first embodiment will be described with reference to FIG. Modification 1-1 is different from the first embodiment in that the tip surface 3af has both the first outer chamfering portion 41o and the first inner chamfering portion 41i as the first chamfering portion 41.
  • FIG. 6 shows only the first side core portion 33 side, the second side core portion 34 side shown in FIG. 3 has the same configuration.
  • the thick dashed arrow indicates the flow of magnetic flux. The following description will focus on the differences from the first embodiment. The description of the same configuration as that of the first embodiment may be omitted.
  • each of the first outer chamfer portion 41o and the first inner side chamfer portion 41i of this example is a round chamfer. Unlike this example, each of the first outer chamfering portion 41o and the first inner side chamfering portion 41i may be flattened.
  • the shapes of the chamfered portions of the first outer chamfered portion 41o and the first inner side chamfered portion 41i may be the same or different. For example, of the first outer chamfer portion 41o and the first inner side chamfer portion 41i, one may be round chamfered and the other may be flat chamfered.
  • the tip surface 3af includes a surface formed by each chamfered portion of the first outer chamfered portion 41o and the first inner side chamfered portion 41i.
  • the tip surface 3af has a plane along the Y direction, an arc surface formed by the first outer chamfer portion 41o, and an arc surface formed by the first inner chamfer portion 41i.
  • the surface formed by the first inner chamfer portion 41i is a non-contact region that does not come into contact with the facing surface 3bf of the second core 3b.
  • the surface formed by the first inner chamfer portion 41i is connected to the inner edge 3ai from the above plane.
  • the first inner chamfer portion 41i connects the plane of the tip surface 3af along the Y direction with the inner surface of the first side core portion 33.
  • the inner edge 3ai is a boundary edge between the tip surface 3af and the inner surface of the first side core portion 33.
  • the inner surface of the first side core portion 33 is an inner surface of the first side core portion 33 in the Y direction, that is, a surface located on the middle core portion 30 side shown in FIG.
  • the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o is larger than the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i. In other words, the chamfer width F 12 is smaller than the chamfer width F 11 .
  • the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i is a distance along the Y direction between one end of the first inner side chamfer portion 41i connected to the inner edge 3ai of the tip surface 3af and the other end on the opposite side thereof. ..
  • the magnetic flux flowing inside the first side core portion 33 is the first inner chamfering portion. It will be detoured by 41i. However, since the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i is smaller than the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o, each chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o and the first inner side chamfer portion 41i. , The amount of magnetic flux detoured by the first inner chamfer portion 41i is smaller than that shown in FIG. 5 in which F 12 is the same. Therefore, the magnetic flux flowing inward flows relatively smoothly between the first core 3a and the second core 3b. Therefore, since the flow of magnetic flux between the first core 3a and the second core 3b is less likely to be obstructed, the loss can be reduced.
  • the chamfering width F 12 of the first inner side chamfering portion 41i is, for example, 12.5% or less, further 10% or less, and 5% or less of the width Ws 1 of the tip surface 3af. Since the chamfering width F 12 of the first inner side chamfering portion 41i is 12.5% or less of the width Ws 1 of the tip surface 3af, it is easy to suppress the detour of the magnetic flux by the first inner side chamfering portion 41i. Therefore, it is easy to suppress the occurrence of loss due to the obstruction of the flow of magnetic flux between the first core 3a and the second core 3b.
  • the chamfering width F 12 of the first inner surface chamfering portion 41i is 12.5% or less of the width Ws 1 of the tip surface 3af, it is easy to secure the contact area between the tip surface 3af and the facing surface 3bf. By securing the contact area between the tip surface 3af and the facing surface 3bf, magnetic flux easily flows between the first core 3a and the second core 3b. Therefore, it is easy to reduce the loss.
  • the chamfering width F 12 of the first inner side chamfering portion 41i is 2 mm or less, further 1.5 mm or less, and 1 mm or less.
  • the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i may be zero.
  • Modification 1-2 A modified example of the reactor 1 of the first embodiment will be described with reference to FIG. 7.
  • Modification 1-2 is different from the first embodiment in that the width Ws 2 of the facing surface 3bf is shorter than the width Ws 1 of the tip surface 3af.
  • the second side core portion 34 side shown in FIG. 3 has the same configuration.
  • the thick dashed arrow indicates the flow of magnetic flux. The following description will focus on the differences from the first embodiment. The description of the same configuration as that of the first embodiment may be omitted.
  • the positional relationship between the tip surface 3af and the facing surface 3bf is set as follows. As shown in FIG. 7, the outer edge 3bo of the facing surface 3bf is located inside in the Y direction from the outer edge 3ao of the tip surface 3af.
  • the width Ws 2 of the facing surface 3bf is shorter than the width Ws 1 of the tip surface 3af. Since the width Ws 2 of the facing surface 3bf is shorter than the width Ws 1 of the tip surface 3af, the second core is compared with the case where the width Ws 1 of the tip surface 3af and the width Ws 2 of the facing surface 3bf are the same. The volume of 3b becomes smaller. Therefore, since the weight of the second core 3b is reduced, the weight of the magnetic core 3 (FIG. 3) can be reduced. As shown in FIG.
  • the width W 32 of the second end core portion 32 is shorter than the width W 31 of the first end core portion 31.
  • the width W 32 of the second end core portion 32 is shorter than the width W 31 of the first end core portion 31 by the difference in width between the front end surface 3af and the facing surface 3bf.
  • the width W of the magnetic core 3 corresponds to the width W 31 of the first end core portion 31.
  • the width Ws 2 of the facing surface 3bf is, for example, 60% or more and 92% or less, further 65% or more and 90% or less, and 70% or more and 85% or less of the width Ws 1 of the front end surface 3af. Since the width Ws 2 of the facing surface 3bf is 60% or more of the width Ws 1 of the tip surface 3af, it is easy to secure a contact area between the tip surface 3af and the facing surface 3bf. By securing the contact area between the tip surface 3af and the facing surface 3bf, it is easy to set the range in which the magnetic flux that can pass between the tip surface 3af and the facing surface 3bf is substantially balanced.
  • the balance of the magnetic fluxes can be generally maintained between the first core 3a and the second core 3b when the magnetic path is formed in the magnetic core 3 (FIG. 3). Therefore, it is possible to maintain electromagnetic performance such as inductance. Since the width Ws 2 of the facing surface 3bf is 92% or less of the width Ws 1 of the tip surface 3af, the width Ws 2 of the facing surface 3bf is sufficiently short. Therefore, the weight of the second core 3b can be effectively reduced.
  • the relative magnetic permeability of the second core 3b is higher than the relative magnetic permeability of the first core 3a. .. That is, assuming that the relative permeability of the first core 3a is ⁇ r 1 and the relative permeability of the second core 3b is ⁇ r 2 , the relationship of ⁇ r 1 ⁇ r 2 is satisfied.
  • the relative magnetic permeability of the second core 3b is higher than the relative magnetic permeability of the first core 3a, even if the width Ws 2 of the facing surface 3bf is shorter than the width Ws 1 of the tip surface 3af, the front surface 3af and the facing surface It is easy to balance the above magnetic flux with 3bf. Therefore, the balance of the magnetic flux can be generally maintained between the first core 3a and the second core 3b. Therefore, it is possible to make the width Ws 2 of the facing surface 3bf shorter than the width Ws 1 of the tip surface 3af while maintaining the electromagnetic performance such as inductance.
  • the ratio of the relative magnetic permeability of the second core 3b to the specific magnetic permeability of the first core 3a is 1.1 or more and 12 or less. That is, the relationship of 1.1 ⁇ [ ⁇ r 2 / ⁇ r 1 ] ⁇ 12 is satisfied.
  • the ratio of the relative magnetic permeability is 1.1 or more, the relative magnetic permeability of the second core 3b is sufficiently higher than the specific magnetic permeability of the first core 3a. Therefore, it is possible to sufficiently shorten the width Ws 2 of the facing surface 3bf with respect to the width Ws 1 of the front end surface 3af.
  • the ratio of the relative magnetic permeability is 12 or less, it is easy to obtain a predetermined inductance.
  • the ratio of the relative magnetic permeability may be further 1.5 or more, 2 or more, and 2.5 or more.
  • the magnetic flux that can pass between the tip surface 3af and the facing surface 3bf is set in a range that is substantially balanced.
  • ⁇ ( ⁇ r 1 ⁇ Ws 1 ) / ( ⁇ r 2 ⁇ Ws 2 ) ⁇ is 0.1 or more and 1.6 or less, it can be said that the above magnetic fluxes are in a generally balanced range, so that the first core 3a and the second core 3b The balance of magnetic flux can be generally maintained between and. Therefore, the decrease in inductance can be effectively suppressed.
  • ⁇ ( ⁇ r 1 ⁇ Ws 1 ) / ( ⁇ r 2 ⁇ Ws 2 ) ⁇ may be further 0.1 or more and 1.4 or less, and 0.15 or more and 1.2 or less.
  • the width Ws 2 of the facing surface 3bf is shorter than the width Ws 1 of the tip surface 3af, so that the weight of the magnetic core 3 can be reduced. Therefore, the weight of the reactor can be reduced.
  • Modification 1-3 A modified example of the reactor 1 of the first embodiment will be described with reference to FIG. Modifications 1-3 are different from the first embodiment in that the facing surface 3bf has a second chamfered portion 42. Although only the first side core portion 33 side is shown in FIG. 8, the second side core portion 34 side shown in FIG. 3 has the same configuration. In FIG. 8, the thick dashed arrow indicates the flow of magnetic flux. The following description will focus on the differences from the first embodiment. The description of the same configuration as that of the first embodiment may be omitted.
  • the second chamfered portion 42 is formed on the edge along the Z direction among the edges constituting the facing surface 3bf.
  • the second chamfered portion 42 includes at least the second outer chamfered portion 42o of the second outer chamfered portion 42o and the second inner side chamfered portion 42i.
  • the second outer chamfer portion 42o is connected to the outer edge 3bo of the facing surface 3bf.
  • the second inner chamfer portion 42i is connected to the inner edge 3bi of the facing surface 3bf.
  • the second chamfered portion 42 may have at least the second outer chamfered portion 42o and may not have the second inner side chamfered portion 42i. In FIG.
  • the inner edge 3bi of the facing surface 3bf is shown as the second inner chamfering portion 42i, but the second inner chamfering portion 42i does not actually exist. That is, in this example, the facing surface 3bf has only the second outer chamfered portion 42o.
  • the second outer chamfer portion 42o may be round chamfered or flat chamfered.
  • the second outer chamfer portion 42o of this example is a round chamfer.
  • the facing surface 3bf includes a surface formed by the second chamfered portion 42. That is, the surface formed by each chamfered portion of the second outer chamfered portion 42o and the second inner side chamfered portion 42i is also a part of the facing surface 3bf.
  • the facing surface 3bf has a plane along the Y direction and an arc surface formed by the second outer chamfer portion 42o.
  • the plane is a surface including a contact region in contact with the tip surface 3af.
  • the surface formed by the second outer chamfer portion 42o is a non-contact region that does not come into contact with the tip surface 3af.
  • the surface formed by the second outer chamfer portion 42o is connected to the outer edge 3bo from the above plane.
  • the second outer chamfer portion 42o connects the plane of the facing surface 3bf with the outer surface of the second end core portion 32.
  • the outer edge 3bo is a boundary edge between the facing surface 3bf and the outer surface of the second end core portion 32.
  • the outer surface of the second end core portion 32 is the outer end surface of the second end core portion 32 in the Y direction.
  • the plane of the facing surface 3bf may include a non-contact region depending on the length of the width Ws 1 of the tip surface 3af described above.
  • the surface may not be flat. Contact areas may be included.
  • the chamfer width of the second outer chamfer portion 42o is larger than the chamfer width of the second inner side chamfer portion 42i.
  • the chamfered width here means the width of the chamfered portion in the Y direction.
  • the chamfer width F 21 of the second outer chamfer portion 42o is Y between one end of the second outer chamfer portion 42o connected to the outer edge 3bo of the facing surface 3bf and the other end on the opposite side thereof. The distance along the direction.
  • the chamfer width of the second outer chamfer portion 42o is the chamfer width of the second inner side chamfer portion 42i. It shall be satisfied that it is larger than the chamfer width.
  • the chamfer width F 21 of the second outer chamfer portion 42o may be equal to or less than the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o.
  • the chamfer width F 21 of the second outer chamfer portion 42o is equal to or less than the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o, it is possible to prevent the magnetic flux from detouring due to the second outer chamfer portion 42o. Therefore, it is easy to suppress the occurrence of loss due to the obstruction of the flow of magnetic flux between the first core 3a and the second core 3b.
  • the chamfer width F 21 of the second outer chamfer portion 42o is equal to or less than the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o, it is easy to secure the contact area between the front end surface 3af and the facing surface 3bf. By securing the contact area between the tip surface 3af and the facing surface 3bf, magnetic flux easily flows between the first core 3a and the second core 3b. Therefore, it is easy to suppress the loss.
  • the chamfer width F 21 of the second outer chamfer portion 42o may be appropriately set according to the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o, and may be, for example, 2.4 mm or more and 6 mm or less, and further 3 mm or more and 5 mm or less. Can be mentioned.
  • the weight of the magnetic core 3 (FIG. 3) can be expected to be reduced because the facing surface 3bf has the second outer chamfered portion 42o. This is because the volume of the second core 3b is reduced by the second outer chamfered portion 42o. Therefore, since the weight of the second core 3b is reduced, the weight of the magnetic core 3 can be reduced.
  • the reactor 1 of the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the reactor 1 of the second embodiment is different from the reactor 1 of the first embodiment in that the magnetic core 3 is an EI type.
  • the following description will focus on the differences from the first embodiment.
  • the description of the same configuration as that of the first embodiment may be omitted.
  • the first core 3a includes the first end core portion 31, the entire middle core portion 30, and the entire first side core portion 33 and the second side core portion 34.
  • the middle core portion 30 extends in the X direction from the middle portion of the first end core portion 31 in the Y direction toward the second end core portion 32.
  • the shape of the first core 3a is E-shaped.
  • the first core 3a is a molded body of a composite material.
  • the second core 3b includes only the second end core portion 32.
  • the second core 3b does not include the middle core portion 30, the first side core portion 33, and the second side core portion 34.
  • the shape of the second core 3b is I-shaped.
  • the second core 3b is a powder compact.
  • the end portion of the middle core portion 30 on the second end core portion 32 side is in contact with the second end core portion 32. Therefore, there is substantially no gap between the middle core portion 30 and the second end core portion 32, and there is no gap portion. Unlike the present embodiment, it is also possible to provide a gap portion between the middle core portion 30 and the second end core portion 32. When a gap portion is provided between the middle core portion 30 and the second end core portion 32, the middle core portion 30 is shorter than both side core portions 33 and 34. As a result, a gap serving as a gap can be provided between the middle core portion 30 and the second end core portion 32.
  • the reactor 1 of the second embodiment can reduce the loss like the reactor 1 of the first embodiment. Further, each configuration of the modified examples 1-1 to the modified example 1-3 described as the modified example of the first embodiment can be applied to the second embodiment.
  • FIG. 11 is an enlarged view of the vicinity of the tip surface 3af and the facing surface 3bf on the first side core portion 33 side as viewed from the Z direction. Although FIG. 11 shows only the first side core portion 33 side, the second side core portion 34 side shown in FIG. 10 has the same configuration. Further, in FIG.
  • each of the first side core portion 33 and the second side core portion 34 of the present embodiment is divided into two in the X direction.
  • the first side core portion 33 has a first portion 33a and a second portion 33b.
  • the second side core portion 34 has a first portion 34a and a second portion 34b.
  • the first portions 33a and 34a are located on one side of both side core portions 33 and 34 in the X direction, specifically, on the side of the first end core portion 31.
  • the second portions 33b and 34b are located on the other side of both side core portions 33 and 34 in the X direction, specifically, on the second end core portion 32 side.
  • the widths of the first portions 33a and 34a are the same.
  • the widths of the second portions 33b and 34b are the same.
  • the total width of the first portions 33a and 34a is equivalent to the width of the middle core portion 30.
  • the first portion 33a, 34a and the second portion 33b, 34b are in contact with each other, and there is substantially no gap between the first portion 33a, 34a and the second portion 33b, 34b. That is, both side core portions 33 and 34 do not have a gap portion between the first portions 33a and 34a and the second portions 33b and 34b.
  • the lengths of the first portion 33a, 34a and the second portions 33b, 34b may be appropriately set so as to obtain predetermined magnetic characteristics.
  • the first portions 33a and 34a may be longer or shorter than the second portions 33b and 34b. Further, the lengths of the first portions 33a and 34a may be equal or different.
  • the lengths of the second portions 33b and 34b may be equal or different. In this embodiment, the first portions 33a and 34a are longer than the second portions 33b and 34b. Further, the lengths of the first portions 33a and 34a are the same.
  • the lengths of the second portions 33b and 34b are equivalent.
  • the first core 3a is a part of the first end core portion 31, the first middle core portion 30a, the first side core portion 33, and the second side core portion 34, respectively, the first portions 33a, 34a. And include.
  • the first end core portion 31, the first middle core portion 30a, and the first portions 33a, 34a of both side core portions 33, 34 are integrally molded.
  • the first portions 33a and 34a extend in the X direction from both ends of the first end core portion 31 in the Y direction toward the second portions 33b and 34b.
  • the shape of the first core 3a is E-shaped when viewed from the Z direction.
  • the first core 3a is a molded body of a composite material.
  • Each of the first portions 33a, 34a in both side core portions 33, 34 of the first core 3a has a tip surface 3af facing the second core 3b, as shown in FIG.
  • the width Ws 1 of the tip surface 3af is equivalent to the width of the first portions 33a and 34a.
  • the second core 3b includes a second end core portion 32, a second middle core portion 30b, and second portions 33b and 34b which are the remaining portions of the first side core portion 33 and the second side core portion 34, respectively.
  • the second end core portion 32, the second middle core portion 30b, and the second portions 33b, 34b of both side core portions 33, 34 are integrally molded.
  • the second portions 33b and 34b extend in the X direction from both ends of the second end core portion 32 in the Y direction toward the first portions 33a and 34a.
  • the shape of the second core 3b is E-shaped when viewed from the Z direction.
  • the second core 3b is a powder compact.
  • the facing surface 3bf is provided on the second portions 33b and 34b of the first side core portion 33 and the second side core portion 34, respectively.
  • the width Ws 2 of the facing surface 3bf of the present embodiment is equivalent to the width of the second portions 33b and 34b.
  • the tip surface 3af and the facing surface 3bf satisfy a specific positional relationship as in the first embodiment. Specifically, as shown in FIG. 11, the outer edge 3bo of the facing surface 3bf is aligned with the outer edge 3ao of the tip surface 3af in the Y direction, and the inner edge 3bi of the facing surface 3bf and the inner edge of the tip surface 3af are aligned. The 3ai are substantially aligned in the Y direction.
  • the outer edge 3ao or the inner edge 3ai of the tip surface 3af is a boundary edge between the tip surface 3af and the outer surface or the inner surface of the first portions 33a, 34a.
  • the outer edge 3bo or the inner edge 3bi of the facing surface 3bf is a boundary edge between the facing surface 3bf and the outer surface or the inner surface of the second portions 33b and 34b.
  • the tip surface 3af has the first chamfered portion 41.
  • the tip surface 3af has only the first outer chamfer portion 41o as the first chamfer portion 41.
  • the chamfer width of the first inner chamfer portion 41i is substantially zero.
  • the inner edge 3ai (FIG. 11) of the tip surface 3af is shown as the first inner chamfering portion 41i, but the first inner chamfering portion 41i does not actually exist.
  • the first outer chamfer portion 41o of the present embodiment is a round chamfer. As shown in FIGS. 10 and 11, the first outer chamfered portion 41o connects the plane of the tip surface 3af along the Y direction with the outer surfaces of the first portions 33a and 34a.
  • the loss can be reduced as in the first embodiment.
  • the thick dashed arrow indicates the flow of magnetic flux.
  • the magnetic flux flowing to the outside of the first side core portion 33 is detoured by the first outer chamfer portion 41o.
  • the magnetic flux flowing to the outside is small in the first place. Therefore, even if the chamfer width of the first outer chamfer portion 41o is large, the influence on the magnetic flux flowing through the first core 3a and the second core 3b is small or almost nonexistent.
  • the chamfering width of the first inner side chamfering portion 41i is zero, the magnetic flux flowing inside the first side core portion 33 does not detour due to the first inner side chamfering portion 41i. That is, the magnetic flux flowing inward smoothly flows between the first core 3a and the second core 3b. Therefore, since the flow of magnetic flux between the first core 3a and the second core 3b is less likely to be obstructed, the loss can be reduced.
  • the tip surface 3af has both the first outer chamfering portion 41o and the first inner side chamfering portion 41i, and the first outer chamfering portion 41o and the first inner side chamfering portion 41i. If each chamfer width is the same, loss is likely to occur. This is because the magnetic flux flowing inside the first side core portion 33 is detoured by the first inner chamfering portion 41i. Therefore, the flow of magnetic flux between the first core 3a and the second core 3b is obstructed, resulting in a loss.
  • the reactor 1 of the third embodiment can reduce the loss like the reactor 1 of the first embodiment.
  • Modification 3-1 A modified example of the reactor 1 of the third embodiment will be described with reference to FIG. Modification 3-1 is different from the third embodiment in that the front end surface 3af has both the first outer chamfering portion 41o and the first inner chamfering portion 41i as the first chamfering portion 41.
  • FIG. 13 shows only the first side core portion 33 side
  • the second side core portion 34 side shown in FIG. 10 has the same configuration.
  • the thick dashed arrow indicates the flow of magnetic flux.
  • Each configuration of the first outer chamfer portion 41o and the first inner side chamfer portion 41i is the same as the modification 1-1 shown in FIG. 6 described in the first embodiment.
  • the first inner chamfer portion 41i connects the plane of the tip surface 3af along the Y direction with the inner surface of the first portion 33a.
  • Modification 3-2 A modified example of the reactor 1 of the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the outer edge 3bo of the facing surface 3bf is located inside in the Y direction from the outer edge 3ao of the tip surface 3af, and the width Ws 2 of the facing surface 3bf is larger than the width Ws 1 of the tip surface 3af.
  • the short point is different from the third embodiment.
  • FIG. 14 shows only the first side core portion 33 side, the second side core portion 34 side shown in FIG. 10 has the same configuration.
  • the thick dashed arrow indicates the flow of magnetic flux.
  • the relationship with ⁇ r 2 is the same as that of the modified example 1-2 shown in FIG. 7 described in the first embodiment.
  • the specific magnetic permeability ⁇ r 1 and the width Ws 1 and the specific magnetic permeability ⁇ r 2 and the width Ws 2 satisfy the above relational expression. That is, ⁇ ( ⁇ r 1 ⁇ Ws 1 ) / ( ⁇ r 2 ⁇ Ws 2 ) ⁇ is 0.1 or more and 1.6 or less.
  • the width of the first portion 33a corresponds to the width Ws 1 of the tip surface 3af
  • the width of the second portion 33b corresponds to the width Ws 2 of the facing surface 3bf. Therefore, the width of the second portion 33b is shorter than the width of the first portion 33a.
  • the outer portion of the first portion 33a in the Y direction protrudes outward from the second portion 33b. Therefore, in the magnetic core 3 (FIG. 10), the width W 32 of the second end core portion 32 is shorter than the width W 31 of the first end core portion 31.
  • the width Ws 2 of the facing surface 3bf is shorter than the width Ws 1 of the tip surface 3af, the width Ws 1 of the tip surface 3af and the width Ws 2 of the facing surface 3bf are the same.
  • the volume of the second core 3b becomes smaller. Therefore, since the weight of the second core 3b is reduced, the weight of the magnetic core 3 can be reduced. Therefore, the weight of the reactor can be reduced.
  • Modification 3-3 A modified example of the reactor 1 of the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the modified example 3-3 is different from the third embodiment, more specifically, the modified example 3-1 in that the facing surface 3bf has the second chamfered portion 42.
  • the first side core portion 33 side is shown in FIG. 15
  • the second side core portion 34 side shown in FIG. 10 has the same configuration.
  • the thick dashed arrow indicates the flow of magnetic flux.
  • Each configuration of the first outer chamfer portion 41o and the first inner side chamfer portion 41i is the same as the modification 1-1 shown in FIG. 6 described in the first embodiment.
  • the facing surface 3bf has both a second outer chamfering portion 42o and a second inner chamfering portion 42i as the second chamfering portion 42.
  • the second inner chamfer portion 42i may not be provided. That is, the facing surface 3bf may have only the second outer chamfered portion 42o.
  • Each chamfered portion of the second outer chamfered portion 42o and the second inner side chamfered portion 42i may be round chamfered or flat chamfered.
  • Each of the second outer chamfer portion 42o and the second inner side chamfer portion 42i of this example is a round chamfer.
  • the shapes of the chamfered portions of the second outer chamfered portion 42o and the second inner side chamfered portion 42i may be the same or different.
  • the second outer chamfer portion 42o and the second inner side chamfer portion 42i one may be round chamfered and the other may be flat chamfered.
  • the facing surface 3bf includes a surface formed by each chamfered portion of the second outer chamfered portion 42o and the second inner side chamfered portion 42i.
  • the facing surface 3bf has a plane along the Y direction, an arc surface formed by the second outer chamfer portion 42o, and an arc surface formed by the second inner chamfer portion 42i.
  • the surface formed by the second outer chamfer portion 42o is connected to the outer edge 3bo from the above plane.
  • the surface formed by the second inner chamfer portion 42i is connected to the inner edge 3bi from the above plane.
  • the second outer chamfer portion 42o connects the plane of the facing surface 3bf with the outer surface of the second portion 33b.
  • the second inner chamfer portion 42i connects the plane of the facing surface 3bf with the inner surface of the second portion 33b.
  • the chamfer width F 21 of the second outer chamfer portion 42o is larger than the chamfer width F 22 of the second inner side chamfer portion 42i. In other words, the chamfer width F 22 is smaller than the chamfer width F 21 .
  • the chamfer width F 22 of the second inner side chamfer portion 42i is a distance along the Y direction between one end connected to the inner edge 3bi of the facing surface 3bf and the other end on the opposite side thereof.
  • the chamfer width F 22 of the second inner side chamfer portion 42i may be equal to or less than the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i.
  • the chamfer width F 22 of the second inner side chamfer portion 42i is equal to or less than the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i, it is possible to prevent the magnetic flux from detouring due to the second inner side chamfer portion 42i. Therefore, it is easy to suppress the occurrence of loss due to the obstruction of the flow of magnetic flux between the first core 3a and the second core 3b.
  • the chamfer width F 22 of the second inner side chamfer portion 42i is equal to or less than the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i, it is easy to secure the contact area between the tip surface 3af and the facing surface 3bf. By securing the contact area between the tip surface 3af and the facing surface 3bf, magnetic flux easily flows between the first core 3a and the second core 3b. Therefore, it is easy to suppress the loss.
  • the chamfer width F 22 of the second inner side chamfer portion 42i may be appropriately set according to the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i, and may be, for example, 2 mm or less, further 1.5 mm or less, and 1 mm or less. Be done.
  • the chamfer width F 22 of the second inner side chamfer portion 42i may be zero.
  • the reactor 1 of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the reactor 1 of the fourth embodiment is different from the reactor 1 of the third embodiment in that the magnetic core 3 is an EU type.
  • the following description will focus on the differences from the third embodiment.
  • the description of the same configuration as in the third embodiment may be omitted.
  • the first core 3a includes the first end core portion 31, the entire middle core portion 30, and the first portions 33a and 34a of the first side core portion 33 and the second side core portion 34, respectively.
  • the shape of the first core 3a is E-shaped.
  • the first core 3a is a molded body of a composite material.
  • the second core 3b includes a first end core portion 31 and second portions 33b and 34b of the first side core portion 33 and the second side core portion 34, respectively.
  • the second core 3b does not include the middle core portion 30.
  • the shape of the second core 3b is U-shaped.
  • the second core 3b is a powder compact.
  • the end portion of the middle core portion 30 on the second end core portion 32 side is in contact with the second end core portion 32. Therefore, there is substantially no gap between the middle core portion 30 and the second end core portion 32, and there is no gap portion. As described in the second embodiment, it is also possible to provide a gap portion between the middle core portion 30 and the second end core portion 32.
  • the reactor 1 of the fourth embodiment can reduce the loss like the reactor 1 of the first embodiment. Further, each configuration of the modified example 3-1 to the modified example 3-3 described as the modified example of the third embodiment can be applied to the fourth embodiment.
  • the reactor 1 of the first to fourth embodiments can be used for applications that satisfy the following energization conditions.
  • the energization conditions include a maximum direct current of 100 A or more and 1000 A or less, an average voltage of 100 V or more and 1000 V or less, and an operating frequency of 5 kHz or more and 100 kHz or less.
  • the reactor 1 of the first to fourth embodiments can be typically used as a component of a converter mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, or a component of a power conversion device including the converter.
  • a vehicle 1200 such as a hybrid vehicle or an electric vehicle is driven by a main battery 1210, a power conversion device 1100 connected to the main battery 1210, and power supplied from the main battery 1210, and is used for traveling. It is equipped with a motor 1220.
  • the motor 1220 is typically a three-phase AC motor, which drives the wheels 1250 during traveling and functions as a generator during regeneration.
  • the vehicle 1200 comprises an engine 1300 in addition to the motor 1220.
  • an inlet is shown as a charging point of the vehicle 1200, but it may be provided with a plug.
  • the power conversion device 1100 has a converter 1110 connected to the main battery 1210 and an inverter 1120 connected to the converter 1110 to perform mutual conversion between direct current and alternating current.
  • the converter 1110 shown in this example boosts the input voltage of the main battery 1210 of about 200 V or more and 300 V or less to about 400 V or more and 700 V or less while the vehicle 1200 is running, and supplies power to the inverter 1120.
  • the converter 1110 lowers the input voltage output from the motor 1220 via the inverter 1120 to a DC voltage suitable for the main battery 1210, and charges the main battery 1210.
  • the input voltage is a DC voltage.
  • the inverter 1120 converts the direct current boosted by the converter 1110 into a predetermined alternating current and supplies power to the motor 1220, and during regeneration, converts the alternating current output from the motor 1220 into a direct current and outputs it 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 1115, and converts the input voltage by repeating ON / OFF.
  • the conversion of the input voltage is performed here as a step-up / down pressure.
  • Power devices such as field effect transistors and insulated gate bipolar transistors are used for the switching element 1111.
  • the reactor 1115 utilizes the property of the coil that tries to prevent the change of the current flowing in the circuit, and has a function of smoothing the change when the current tries to increase or decrease due to the switching operation.
  • the reactor 1 according to any one of the first to fourth embodiments is provided. By providing the reactor 1 with low loss, improvement in efficiency can be expected in the power conversion device 1100 and the converter 1110.
  • the vehicle 1200 is connected to the converter 1110, the converter 1150 for a power supply device connected to the main battery 1210, the sub-battery 1230 and the main battery 1210 which are the power sources of the accessories 1240, and the high voltage of the main battery 1210 is applied.
  • a converter for auxiliary power supply 1160 that converts to low voltage is provided.
  • the converter 1110 typically performs DC-DC conversion, but the power supply device converter 1150 and the auxiliary power supply converter 1160 perform AC-DC conversion. Some converters 1150 for power feeding devices perform DC-DC conversion.
  • the reactor of the converter 1150 for the power feeding device and the converter 1160 for the auxiliary power supply has the same configuration as that of the reactor 1 of any one of the first to fourth embodiments, and the reactor whose size and shape are appropriately changed can be used. Further, the reactor 1 of any one of the first to fourth embodiments can be used as the converter that converts the input power and performs only step-up or step-down.
  • the magnetic core 3 is ET type.
  • the relative magnetic permeability ⁇ r 1 of the first core 3a is 20.
  • the relative magnetic permeability ⁇ r 2 of the second core 3b is 150.
  • Test Example 1 the sample No. 1 having the tip surface 3af having only the first outer chamfer portion 41o.
  • the sizes of the magnetic core 3 and each main part are shown below.
  • Sample No. Reference numeral 10 is a comparative model in which the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o and the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i are the same.
  • the graph of the inductance obtained by the analysis is shown in FIG.
  • the horizontal axis indicates the current (Amean).
  • the vertical axis shows the inductance ( ⁇ H).
  • the broken line graph shows the sample No.
  • the inductance of 10 is shown.
  • the solid line graph shows the sample No.
  • the inductance of 1-1 is shown.
  • Table 1 shows the sample No.
  • the total loss of 1-1 was set to the sample No. It is shown as the ratio of the difference to the total loss of 10. This ratio is the sample No. It is shown as a percentage with 10 losses as 100.
  • the sample No. The weight reduction effect of the magnetic core was evaluated for the 1-1 reactor.
  • the amount of reduction in the volume of the first core in 1-1 was calculated and obtained.
  • the volume reduction amount is the sample No. From the volume of the first core of No. 10, the sample No. It is obtained by subtracting the volume of the first core of 1-1.
  • the results are shown in Table 1.
  • the mass ratio of the first core of 1-1 was calculated and obtained.
  • the mass ratio is the sample No. Sample No. 10 with respect to the mass of the first core.
  • the mass of the first core of 1-1 is shown as a percentage. Table 1 also shows the mass ratio.
  • sample No. The inductance characteristic of 1-1 is the sample No. It is almost the same as the inductance characteristic of 10.
  • the sample No. The inductance at each current value from 0A to 300A in 1-1 is the sample No. Since the inductance at each current value in No. 10 is within ⁇ 2.5%, further within ⁇ 1.5%, and particularly within ⁇ 0.5, the sample No. 1-1 is the sample No. It can be said that the same inductance characteristic as 10 is maintained. That is, the sample No. 1-1 can sufficiently maintain a predetermined inductance. Therefore, the sample No. In 1-1, the chamfering width of the first outer chamfered portion has almost no effect on the inductance.
  • the sample No. 1-1 is the sample No. The loss is reduced more than 10.
  • sample No. 1-1 is the sample No. Compared with 10, the weight of the first core can be reduced by 0.1%.
  • Test Example 2 the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o was changed, and the effect of the chamfer width F 11 on the electromagnetic performance was investigated. Specifically, the sample No. in which the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o is set in the range of 2.4 mm to 6 mm. 2-1 to No. The 2-6 reactors were evaluated in the same manner as in Test Example 1. Sample No. No. 2-3 is the sample No. of Test Example 1. It is the same as 1-1. Sample No. 2-1 to No. The only difference between 2-6 is the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o.
  • Table 2 shows the sample No. 2-1 to No.
  • the inductance at each current value in 2-6 is determined by the sample No. It is shown as the ratio of the difference to the inductance at each current value at 10.
  • the total loss of 2-6 was set to the sample No. It is shown as the ratio of the difference to the total loss of 10.
  • Table 2 shows the volume reduction amount and mass ratio of the first core in 2-6.
  • the chamfer width F 11 is made too large, the inductance characteristics tend to deteriorate. Specifically, the sample No. The variation becomes large with respect to the inductance at each current value from 0A to 300A at 10. That is, the sample No. It becomes difficult to maintain the same inductance characteristic as 10.
  • Sample No. 2-1 to No. 2-5 is the sample No.
  • the predetermined inductance characteristic can be sufficiently maintained. From this, it is considered that the ratio of the chamfered width F 11 (F 11 / Ws 1 ) to the width Ws 1 of the tip surface is preferably 10% or more and 45% or less, and more preferably 20% or more. Further, considering not only the effect of reducing loss but also the effect of reducing weight, it is considered that the ratio (F 11 / Ws 1 ) is preferably more than 25%.
  • Test Example 3 the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i was changed, and the effect of the chamfer width F 12 on the electromagnetic performance was investigated. Specifically, the sample No. in which the chamfering width F 12 of the first inner side chamfering portion 41i is set in the range of 0 mm to 2 mm. From 3-1 to No. The 3-4 reactors were evaluated in the same manner as in Test Example 1. Sample No. 3-1 is the sample No. of Test Example 1. It is the same as 1-1. Sample No. From 3-1 to No. The only difference between 3-4 is the chamfering width F12 of the first inner chamfering portion 41i .
  • Table 3 shows the sample No. From 3-1 to No.
  • the inductance at each current value in 3-4 is determined by the sample No. It is shown as the ratio of the difference to the inductance at each current value at 10.
  • Sample No. From 3-1 to No. The total loss of 3-4 was set to the sample No. It is shown as the ratio of the difference to the total loss of 10.
  • the sample No. Sample No. 10 for the first core in 10. From 3-1 to No. Table 3 shows the volume reduction amount and the mass ratio of the first core in 3-4.
  • Test Example 4 the width Ws 2 of the facing surface 3bf was changed, and the effect of the reduction amount of the width Ws 2 with respect to the width Ws 1 of the tip surface 3af on the electromagnetic performance was investigated. Specifically, the sample No. in which the width Ws 2 of the facing surface 3bf is shorter than the width Ws 1 of the tip surface 3af in the range of 1 mm to 5 mm. From 4-1 to No. The 4-5 reactors were evaluated in the same manner as in Test Example 1. Sample No. From 4-1 to No. The only difference between 4-5 is the width Ws 2 of the facing surface 3bf. Sample No. From 4-1 to No. 4-5 is the sample No. of Test Example 1 except that the width Ws 2 of the facing surface 3bf is different. It is the same as 1-1.
  • the widths Ws 2 of the facing surfaces 3bf of 4-5 are 11 mm, 10 mm, 9 mm, 8 mm, and 7 mm, respectively. That is, the sample No. From 4-1 to No.
  • the widths W 32 of the second end core portion 32 of 4-5 are 73 mm, 71 mm, 69 mm, 67 mm, and 65 mm, respectively.
  • Table 4 shows the difference between the width Ws 1 and the width Ws 2 (Ws 1 ⁇ Ws 2 ) and the ratio of the width Ws 2 to the width Ws 1 (Ws 2 / Ws 1 ) in each sample.
  • Table 4 shows the sample No. From 4-1 to No.
  • the inductance at each current value in 4-5 is determined by the sample No. It is shown as the ratio of the difference to the inductance at each current value at 10.
  • the total loss of 4-5 was set to the sample No. It is shown as the ratio of the difference to the total loss of 10.
  • the width Ws 2 of the facing surface is shorter than the width Ws 1 of the tip surface, that is, the difference (Ws 1 ⁇ Ws 2 ) between the width Ws 1 of the tip surface and the width Ws 2 of the facing surface is large.
  • the width Ws 2 of the facing surface becomes shorter, the deterioration of the inductance characteristic becomes remarkable accordingly.
  • the sample No. The variation becomes large with respect to the inductance at each current value from 0A to 300A at 10. That is, the sample No. It becomes difficult to maintain the same inductance characteristic as 10.
  • Sample No. From 4-1 to No. 4-4 is the sample No. Since the variation range of the inductance at each current value from 0A to 300A is within ⁇ 2.5% with respect to 10, it can be said that the predetermined inductance characteristics can be generally maintained. In particular, the sample No. From 4-1 to No. 4-3 is the sample No. Since the variation range of the inductance with respect to 10 is within ⁇ 1.5%, the predetermined inductance characteristic can be maintained better.
  • the ratio (Ws 2 / Ws 1 ) of the width Ws 2 of the facing surface to the width Ws 1 of the tip surface is preferably 60% or more, more preferably 70% or more. Further, considering the effect of reducing loss and the effect of reducing weight, it is considered that the ratio (Ws 2 / Ws 1 ) is preferably 92% or less, more preferably 90% or less.
  • the magnetic core 3 is EE type.
  • the relative magnetic permeability ⁇ r 1 of the first core 3a is 20.
  • the relative magnetic permeability ⁇ r 2 of the second core 3b is 150.
  • Test Example 5 the sample No. 3 whose tip surface 3af has only the first outer chamfered portion 41o. From 5-1 to No. Sample No. 5-3 and sample No. 3 having a first outer chamfer portion 41o and a first inner chamfer portion 41i on the tip surface 3af. 50 were evaluated. Sample No. From 5-1 to No. In 5-3, the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o was set in the range of 5 mm to 6 mm. Sample No. From 5-1 to No. The only difference between 5-3 is the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o. The sizes of the magnetic core 3 and each main part are shown below.
  • the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o is larger than the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i.
  • the chamfering width F 12 of the first inner side chamfering portion 41i is 0 mm.
  • Sample No. Reference numeral 50 denotes a comparative model in which the chamfer width F 11 of the first outer chamfer portion 41o and the chamfer width F 12 of the first inner side chamfer portion 41i are the same.
  • the chamfering widths F 11 and F 12 of the first outer chamfered portion 41o and the first inner side chamfered portion 41i are 2.25 mm.
  • Table 5 shows the sample No. No. From 5-1 to No. The inductance at each current value in 5-3 is determined by the sample No. It is shown as the ratio of the difference to the inductance at each current value at 50. Sample No. From 5-1 to No. The total loss of 5-3 was set to the sample No. It is shown as the ratio of the difference to the total loss of 50. Furthermore, the sample No. Sample No. 50 for the first core. From 5-1 to No. Table 5 shows the volume reduction amount and the mass ratio of the first core in 5-3.
  • Sample No. 5-1 No. 5-2 is the sample No. Since the variation range of the inductance at each current value from 0A to 300A is within ⁇ 0.5% with respect to 50, the predetermined inductance characteristic can be sufficiently maintained. From this, in the EE type magnetic core, it is considered that the ratio of the chamfered width F 11 (F 11 / Ws 1 ) to the width Ws 1 of the tip surface is preferably 40% or more and 45% or less.

Abstract

コイルと磁性コアとを備えるリアクトルであって、磁性コアは、X方向に組み合わされることでθ状に構成される第一コアと第二コアとを備え、第一コアは、第一エンドコア部と、ミドルコア部の少なくとも一部と、第一サイドコア部及び第二サイドコア部を含む両サイドコア部の少なくとも一部とを含み、第二コアは、第二エンドコア部と、ミドルコア部の残部と、第一サイドコア部及び第二サイドコア部の各々の残部とを含み、第一コアの第一サイドコア部及び第二サイドコア部の各々は、先端面を有し、第二コアの表面は、先端面と向かい合う対向面を有し、先端面は、第一面取り部を有し、第一面取り部は、第一外側面取り部、及び第一内側面取り部のうち、少なくとも第一外側面取り部を含み、第一外側面取り部の面取り幅が、第一内側面取り部の面取り幅よりも大きい、リアクトル。

Description

リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置
 本開示は、リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置に関する。
 本出願は、2020年8月24日付の日本国出願の特願2020-141156に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
 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の構成部品にリアクトルがある。リアクトルは、コイルと、磁性コアとを備える。特許文献1の図5から図8には、一つのコイルと、二つのE字状のコア片を組み合わせた磁性コアとを備えるリアクトルが記載されている。この磁性コアは、所謂E-E型コアである。この磁性コアは、両コア片の端面同士が向かい合うように組み合わされることでθ状に構成される。磁性コアは、エンドコア部と、ミドルコア部と、サイドコア部とを有する。エンドコア部は、コイルを軸方向から挟むようにコイルの端面側に配置される。ミドルコア部は、コイルの内側に配置される。サイドコア部は、ミドルコア部を挟むようにコイルの外側に配置される。
特開2016-201509号公報
 本開示のリアクトルは、
 コイルと磁性コアとを備えるリアクトルであって、
 前記磁性コアは、X方向に組み合わされることでθ状に構成される第一コアと第二コアとを備え、
 前記第一コアは、第一エンドコア部と、ミドルコア部の少なくとも一部と、第一サイドコア部及び第二サイドコア部を含む両サイドコア部の少なくとも一部とを含み、
 前記第二コアは、第二エンドコア部と、前記ミドルコア部の残部と、前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々の残部とを含み、
 前記第一エンドコア部は、前記コイルの第一の端面に臨み、
 前記第二エンドコア部は、前記コイルの第二の端面に臨み、
 前記ミドルコア部は、前記コイルの内側に配置され、
 前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部は、前記ミドルコア部を挟むように前記コイルの外側に配置され、
 前記第一コアの前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々は、前記第二コアに向く先端面を有し、
 前記第二コアの表面は、前記先端面と向かい合う対向面を有し、
 前記磁性コアをZ方向から見たとき、
  前記対向面の外側縁は前記先端面の外側縁からY方向の内側に位置する、又は前記先端面の外側縁と前記Y方向に揃っていると共に、
  前記対向面の内側縁と前記先端面の内側縁とは前記Y方向に実質的に揃っており、
 前記先端面は、前記Z方向に沿う第一面取り部を有し、
 前記第一面取り部は、前記先端面の外側縁につながる第一外側面取り部、及び前記先端面の内側縁につながる第一内側面取り部のうち、少なくとも前記第一外側面取り部を含み、
 前記第一外側面取り部の面取り幅が、前記第一内側面取り部の面取り幅よりも大きく、
 前記X方向は、前記ミドルコア部の軸方向に沿った方向であり、
 前記Y方向は、前記ミドルコア部と前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部とが並列される方向であり、
 前記Z方向は、前記X方向と前記Y方向の双方に直交する方向である。
 本開示のコンバータは、本開示のリアクトルを備える。
 本開示の電力変換装置は、本開示のコンバータを備える。
図1は、実施形態1に係るリアクトルの全体の概略を示す斜視図である。 図2は、実施形態1に係るリアクトルを分解した状態の概略を示す斜視図である。 図3は、実施形態1に係るリアクトルの全体の概略を示す上面図である。 図4は、実施形態1に係るリアクトルに備える磁性コアにおいて、第一コアの先端面と第二コアの対向面との接触箇所近傍の概略を示す拡大図である。 図5は、比較コアにおける第一コアの先端面と第二コアの対向面との接触箇所近傍の概略を示す拡大図である。 図6は、変形例1-1における第一コアの先端面と第二コアの対向面との接触箇所近傍の概略を示す拡大図である。 図7は、変形例1-2における第一コアの先端面と第二コアの対向面との接触箇所近傍の概略を示す拡大図である。 図8は、変形例1-3における第一コアの先端面と第二コアの対向面との接触箇所近傍の概略を示す拡大図である。 図9は、実施形態2に係るリアクトルの全体の概略を示す上面図である。 図10は、実施形態3に係るリアクトルの全体の概略を示す上面図である。 図11は、実施形態3に係るリアクトルに備える磁性コアにおいて、第一コアの先端面と第二コアの対向面との接触箇所近傍の概略を示す拡大図である。 図12は、比較コアにおける第一コアの先端面と第二コアの対向面との接触箇所近傍の概略を示す拡大図である。 図13は、変形例3-1における第一コアの先端面と第二コアの対向面との接触箇所近傍の概略を示す拡大図である。 図14は、変形例3-2における第一コアの先端面と第二コアの対向面との接触箇所近傍の概略を示す拡大図である。 図15は、変形例3-3における第一コアの先端面と第二コアの対向面との接触箇所近傍の概略を示す拡大図である。 図16は、実施形態4に係るリアクトルの全体の概略を示す上面図である。 図17は、ハイブリッド自動車の電源系統を模式的に示す構成図である。 図18は、コンバータを備える電力変換装置の一例の概略を示す回路図である。 図19は、試験例1におけるインダクタンスの解析結果を示すグラフである。
 [本開示が解決しようとする課題]
 リアクトルの低損失化が求められている。
 そこで、本開示は、損失を低減できるリアクトルを提供することを目的の一つとする。また、本開示は、上記リアクトルを備えるコンバータを提供することを別の目的の一つとする。更に、本開示は、上記コンバータを備える電力変換装置を提供することを他の目的の一つとする。
 [本開示の効果]
 本開示のリアクトルは、損失を低減できる。また、本開示のコンバータ及び電力変換装置は、効率に優れる。
 [本開示の実施形態の説明]
 E字状のコア片を有する磁性コアにおいて、E字状のコア片は、両サイドコア部の少なくとも一部を含む。E字状のコア片の各サイドコア部は、他方のコア片と向き合う先端面を有する。他方のコア片は、上記先端面と向かい合う対向面を有する。上記対向面の一部の領域には、上記先端面が接触される。一般に、各サイドコア部の上記先端面には、面取り部が設けられている。面取り部は、コア片の成形上などの理由から、上記先端面に形成される。通常、面取り部は、上記先端面の外側縁と内側縁の両側に対称に形成される。上記先端面の外側縁とは、先端面を構成する縁のうち、ミドルコア部から遠い側の縁である。上記先端面の内側縁とは、先端面を構成する縁のうち、ミドルコア部に近い側の縁である。
 サイドコア部の上記先端面において、外側縁と内側縁の両側に面取り部が対称に設けられていると、磁束の流れに影響を及ぼすおそれがある。特に、上記先端面の内側縁に大きな面取り部が形成されていると、先端面と上記対向面との間で磁束の流れが阻害される。したがって、従来のリアクトルでは、磁性コアにおいて磁束の流れが阻害されることから、損失が生じ易い。
 本開示のリアクトルは、上記の課題に基づいてなされたものである。
 最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
 (1)本開示の実施形態に係るリアクトルは、
 コイルと磁性コアとを備えるリアクトルであって、
 前記磁性コアは、X方向に組み合わされることでθ状に構成される第一コアと第二コアとを備え、
 前記第一コアは、第一エンドコア部と、ミドルコア部の少なくとも一部と、第一サイドコア部及び第二サイドコア部を含む両サイドコア部の少なくとも一部とを含み、
 前記第二コアは、第二エンドコア部と、前記ミドルコア部の残部と、前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々の残部とを含み、
 前記第一エンドコア部は、前記コイルの第一の端面に臨み、
 前記第二エンドコア部は、前記コイルの第二の端面に臨み、
 前記ミドルコア部は、前記コイルの内側に配置され、
 前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部は、前記ミドルコア部を挟むように前記コイルの外側に配置され、
 前記第一コアの前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々は、前記第二コアに向く先端面を有し、
 前記第二コアの表面は、前記先端面と向かい合う対向面を有し、
 前記磁性コアをZ方向から見たとき、
  前記対向面の外側縁は前記先端面の外側縁からY方向の内側に位置する、又は前記先端面の外側縁と前記Y方向に揃っていると共に、
  前記対向面の内側縁と前記先端面の内側縁とは前記Y方向に実質的に揃っており、
 前記先端面は、前記Z方向に沿う第一面取り部を有し、
 前記第一面取り部は、前記先端面の外側縁につながる第一外側面取り部、及び前記先端面の内側縁につながる第一内側面取り部のうち、少なくとも前記第一外側面取り部を含み、
 前記第一外側面取り部の面取り幅が、前記第一内側面取り部の面取り幅よりも大きく、
 前記X方向は、前記ミドルコア部の軸方向に沿った方向であり、
 前記Y方向は、前記ミドルコア部と前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部とが並列される方向であり、
 前記Z方向は、前記X方向と前記Y方向の双方に直交する方向である。
 上記リアクトルは、損失を低減できる。その理由は、比較コアに比べて磁束の流れが阻害され難いからである。比較コアとは、先端面が第一外側面取り部と第一内側面取り部とを有し、かつ、第一外側面取り部の面取り幅と第一内側面取り部の面取り幅とが同じである点を除き、上記リアクトルの第一コアと仕様が同じコアのことをいう。
 なお、上記リアクトルにおいて、「対向面の外側縁は先端面の外側縁からY方向の内側に位置する」とは、対向面の外側縁が先端面の外側縁よりもY方向の内側にずれていることを意味する。また、「対向面の外側縁は先端面の外側縁とY方向に揃っている」とは、対向面の外側縁と先端面の外側縁とがY方向にずれていないことを意味する。
 先端面は、第一コアの第一サイドコア部及び第二サイドコア部におけるX方向の端面である。対向面は、第二コアの表面のうち、第一コアの先端面と向かい合う面である。第二コアの対向面の一部の領域には、第一コアの先端面が接触される。磁性コアに磁束が流れたとき、各サイドコア部では、Y方向の内側の領域で磁束が密になり、Y方向の外側の領域ほど磁束が疎になる。第一コアの先端面と第二コアの対向面との間を磁束が通過するとき、先端面に外側面取り部が形成されていると、サイドコア部の外側に流れる磁束は外側面取り部によって遠回りすることになる。しかしながら、外側に流れる磁束はそもそも少ないため、外側面取り部によって遠回りする磁束自体が少ない。よって、外側面取り部の面取り幅が大きくても、第一コアと第二コアとに流れる磁束への影響はほとんどない。また、先端面に内側面取り部が形成されていると、サイドコア部の内側に流れる磁束が内側面取り部によって遠回りすることになる。上記リアクトルでは、第一内側面取り部の面取り幅が第一外側面取り部の面取り幅がよりも小さい。そのため、内側面取り部によって遠回りする磁束が少ない。よって、内側に流れる磁束は、第一コアと第二コアとの間を比較的スムーズに流れる。したがって、第一コアと第二コアとの間で磁束の流れが阻害され難いことから、損失を低減できる。
 これに対し、上記比較コアでは、第一内側面取り部の面取り幅が第一外側面取り部面取り幅と同じであり、第一内側面取り部の面取り幅がある程度大きい。そのため、サイドコア部の内側に流れる磁束が内側面取り部によって大きく遠回りすることになる。したがって、第一コアと第二コアとの間で磁束の流れが阻害されることから、損失が生じる。
 また、上記リアクトルは、磁性コアの軽量化が期待できる。第一外側面取り部の面取り幅が大きいほど、第一コアの体積が小さくなるからである。そのため、第一コアの重量が削減されるので、磁性コアを軽量化できる。よって、リアクトルの軽量化を図ることができる。
 (2)上記リアクトルの一形態として、
 前記第一外側面取り部の面取り幅は、前記先端面における前記Y方向の幅の10%以上45%以下であることが挙げられる。
 上記形態は、第一外側面取り部の面取り幅が先端面の幅の10%以上であることで、磁性コアの軽量化を図り易い。また、上記形態は、損失を低減し易い。第一外側面取り部の面取り幅が先端面の幅の45%以下であることで、先端面と対向面との接触面積を確保し易いからである。先端面と対向面との接触面積を確保することで、第一コアと第二コアとの間を磁束が流れ易い。そのため、損失を低減し易い。
 (3)上記リアクトルの一形態として、
 前記第一内側面取り部の面取り幅は、前記先端面における前記Y方向の幅の12.5%以下であることが挙げられる。
 上記形態は、損失を効果的に低減し易い。第一内側面取り部の面取り幅が先端面の幅の12.5%以下であることで、第一内側面取り部によって磁束が遠回りすることを抑制し易い。そのため、第一コアと第二コアとの間で磁束の流れが阻害されることによる損失の発生を抑制し易い。更に、第一内側面取り部の面取り幅が先端面の幅の12.5%以下であれば、先端面と対向面との接触面積を確保し易い。先端面と対向面との接触面積を確保することで、第一コアと第二コアとの間を磁束が流れ易い。したがって、損失を効果的に低減できる。
 (4)上記リアクトルの一形態として、
 前記第一内側面取り部の面取り幅が2mm以下であることが挙げられる。
 上記形態は、損失を効果的に低減し易い。第一内側面取り部の面取り幅が2mm以下であることで、第一内側面取り部によって磁束が遠回りすることを抑制し易い。そのため、第一コアと第二コアとの間で磁束の流れが阻害されることによる損失の発生を抑制し易い。
 (5)上記リアクトルの一形態として、
 前記第一外側面取り部は、丸面取りであることが挙げられる。
 上記形態は、先端面の外側縁の欠損を抑制し易い。丸面取りであれば、角がないので欠け難い。
 (6)上記リアクトルの一形態として、
 前記第一コアは、樹脂中に軟磁性粉末が分散した複合材料の成形体であり、
 前記第二コアは、軟磁性粉末を含む原料粉末の圧粉成形体であることが挙げられる。
 上記形態は、所定のインダクタンスを得易い。磁性コアが、圧粉成形体に比べて比透磁率が低い複合材料の成形体を備えることで、磁性コア全体の磁気特性を調整できるからである。更に、上記形態は、磁性コアにギャップ部がなくても、磁性コア全体の磁気特性を調整できる。磁性コアにギャップ部を設けなくてもよいため、ギャップ部からの漏れ磁束を抑制できる。よって、漏れ磁束に起因する損失を低減できる。
 (7)上記リアクトルの一形態として、
 前記第一コアの比透磁率は5以上50以下であることが挙げられる。
 上記形態は、所定のインダクタンスを得易い。
 (8)上記リアクトルの一形態として、
 前記第二コアの比透磁率は50以上500以下であることが挙げられる。
 上記形態は、所定のインダクタンスを得易い。
 (9)上記リアクトルの一形態として、
 前記第二コアの比透磁率が前記第一コアの比透磁率よりも高いことが挙げられる。
 上記形態は、所定のインダクタンスを得易い。第一コアと第二コアとの磁気特性が異なる、具体的には、第二コアの比透磁率が第一コアの比透磁率よりも高いことで、磁性コア全体の磁気特性を調整できるからである。更に、上記形態は、磁性コアにギャップ部がなくても、磁性コア全体の磁気特性を調整できる。磁性コアにギャップ部を設けなくてもよいため、ギャップ部からの漏れ磁束を抑制できる。よって、漏れ磁束に起因する損失を低減できる。
 更に、上記形態は、電磁気性能を保ちつつ、第二コアの対向面の幅を第一コアの先端面の幅よりも短くすることが可能である。第二コアの対向面の幅を第一コアの先端面の幅よりも短くすることで、後述するように、軽量化を図ることができる。第二コアの対向面の幅が第一コアの先端面の幅よりも短くても、電磁気性能を保つことができる理由は、第二コアの比透磁率が第一コアの比透磁率よりも高いからである。第一コアの先端面の幅よりも第二コアの対向面の幅が短い場合、先端面と対向面との接触箇所において局所的に磁性コアの磁路面積が小さくなる。第二コア及び第一コアの各比透磁率の関係が上記関係を満たすことで、先端面と対向面との間で通過可能な磁束をつり合わせ易い。換言すれば、第一コアと第二コアとの間で磁束のバランスを概ね保つことができる。仮に、第一コアと第二コアとが同じ比透磁率であるが、先端面よりも対向面の面積が小さいと、先端面と対向面との接触箇所の近傍において、第二コアに流れる磁束は第一コアに流れる磁束よりも小さくなる。先端面よりも対向面の面積は小さいが、第一コアと第二コアとの比透磁率が異なることで、上記磁束が概ねつり合う範囲であれば、第一コアと第二コアとに流れる磁束への影響は軽微となる。そのため、第二コアが高透磁率であることで、第二コアの対向面の幅が短くても、インダクタンスといった電磁気性能を保つことが可能である。先端面の幅又は対向面の幅は、それぞれのY方向に沿う長さであり、先端面又は対向面における外側縁と内側縁との間のY方向の距離に等しい。
 (10)上記リアクトルの一形態として、
 前記対向面の外側縁は前記先端面の外側縁から前記Y方向の内側に位置しており、
 前記対向面における前記Y方向の幅が、前記先端面における前記Y方向の幅よりも短いことが挙げられる。
 上記形態は、軽量化を図ることができる。その理由は、第二コアの体積を小さくできるからである。上記形態は、第二コアの対向面の外側縁が第一コアの先端面の外側縁からY方向の内側に位置しており、対向面の幅が先端面の幅よりも短い。先端面と対向面とがこのような位置関係を満たせば、第一コアの外幅に対して第二コアの外幅が狭くなることから、第二コアの体積を小さくできる。そのため、第二コアの重量が削減されるので、磁性コアを軽量化できる。第一コアの外幅又は第二コアの外幅はそれぞれ、第一コア又は第二コアのY方向に沿う最大長さである。第一コアの外幅又は第二コアの外幅は、代表的には、第一エンドコア部又は第二エンドコア部の各々の幅、即ちY方向に沿う長さに相当する。
 (11)上記(10)に記載のリアクトルの一形態として、
 前記対向面における前記Y方向の幅は、前記先端面における前記Y方向の幅の60%以上92%以下であることが挙げられる。
 上記形態は、電磁気性能を保ちつつ、軽量化を図り易い。電磁気性能を保つことができる理由は、対向面の幅が先端面の幅の60%以上であることで、先端面と対向面との接触面積を確保し易いからである。先端面と対向面との接触面積を確保することで、先端面と対向面との間で上記磁束をつり合わせ易い。つまり、第一コアと第二コアとの間で磁束のバランスを概ね保つことができるので、インダクタンスといった電磁気性能を保ち易い。軽量化できる理由は、対向面の幅が先端面の幅の92%以下であることで、対向面の幅が十分に短くなるからである。対向面の幅が十分に短いことで、第二コアの重量を効果的に削減できる。
 (12)上記リアクトルの一形態として、
 前記対向面は、前記Z方向に沿う第二面取り部を有し、
 前記第二面取り部は、前記対向面の外側縁につながる第二外側面取り部、及び前記対向面の内側縁につながる第二内側面取り部のうち、少なくとも前記第二外側面取り部を含み、
 前記第二外側面取り部の面取り幅が、前記第二内側面取り部の面取り幅よりも大きいことが挙げられる。
 上記形態は、損失の発生を抑制し易い。第一コアと第二コアとの間で磁束の流れが阻害され難いからである。上記形態は、更に、磁性コアの軽量化が期待できる。対向面が第二面取り部を有することで、第二コアの体積が小さくなるからである。そのため、第二コアの重量が削減されるので、磁性コアを軽量化できる。よって、リアクトルの軽量化を図ることができる。
 (13)上記リアクトルの一形態として、
 前記第一コアは、前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々の全部を含み、
 前記対向面は、前記第二コアの前記第二エンドコア部に備わることが挙げられる。
 上記形態は、代表的には、E-T型、E-I型の磁性コアが得られる。
 (14)上記リアクトルの一形態として、
 前記第一コアは、前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々の一部を含み、
 前記対向面は、前記第二コアの前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々の残部に備わることが挙げられる。
 上記形態は、代表的には、E-E型、E-U型の磁性コアが得られる。
 (15)本開示の実施形態に係るコンバータは、
 上記(1)から(14)のいずれか1つに記載のリアクトルを備える。
 上記コンバータは、上記リアクトルを備えるため、効率に優れる。上記コンバータは、リアクトルの低損失化により、効率が向上するからである。
 (16)本開示の実施形態に係る電力変換装置は、
 上記(15)に記載のコンバータを備える。
 上記電力変換装置は、上記コンバータを備えるため、効率に優れる。上記電力変換装置は、コンバータにおけるリアクトルの低損失化により、効率が向上するからである。
 [本開示の実施形態の詳細]
 本開示の実施形態の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 [実施形態1]
 〔リアクトル〕
 図1から図4を参照して、実施形態1のリアクトル1を説明する。リアクトル1は、図1、図2に示すように、コイル2と磁性コア3とを備える。磁性コア3は、第一コア3aと第二コア3bとを備える。磁性コア3は、図3に示すように、第一コア3aと第二コア3bとが組み合わされることで、全体としてθ状に構成される。第一コア3aは後述する先端面3afを有する。第二コア3bは、先端面3afと向かい合う対向面3bfを有する。
 本実施形態のリアクトル1の特徴の一つは、以下の要件(a)から要件(d)を満たす点にある。
 (a)第一コア3aの先端面3afと第二コア3bの対向面3bfとが特定の位置関係にある。
 (b)先端面3afは、第一面取り部41を有する。
 (c)第一面取り部41は、少なくとも第一外側面取り部41oを含む。
 (d)第一外側面取り部41oの面取り幅が、第一内側面取り部41iの面取り幅よりも大きい。
 以下、リアクトル1の構成を詳細に説明する。図3は、説明の便宜上、コイル2を二点鎖線で示す。この点は、後述する実施形態2から実施形態4でそれぞれ参照する図9、図10、図16でも同様である。
 (コイル)
 コイル2は、図1、図2に示すように、一つの巻回部21を有する。巻回部21は、巻線を螺旋状に巻回して形成される。巻線は、公知の巻線を利用できる。本実施形態では、巻線は被覆平角線である。巻線の導体は銅製の平角線で構成されている。被覆平角線の絶縁被覆はエナメルからなる。コイル2は、被覆平角線をエッジワイズ巻きしたエッジワイズコイルである。
 本実施形態の巻回部21の形状は矩形筒状である。矩形には正方形が含まれる。即ち、巻回部21の端面形状は矩形枠状である。巻回部21の形状は円筒状でもよい。巻回部21の形状が矩形筒状であることで、巻回部21が同じ内側面積を有する円筒状である場合に比較して、巻回部21と設置対象との接触面積を大きくし易い。上記内側面積とは、巻回部21の内周で囲まれる空間の開口面積のことである。上記接触面積が大きくなるため、巻回部21を介して設置対象に放熱し易い。その上、巻回部21を設置対象に安定して設置し易い。巻回部21の角部は丸められている。
 巻回部21の端部21a及び端部21bはそれぞれ、巻回部21の軸方向の一端側及び他端側において、巻回部21の外周側に引き出されている。巻回部21の端部21a及び端部21bは、絶縁被覆が剥がされて導体が露出している。端部21a及び端部21bには、図示しない端子部材が取り付けられる。この端子部材を介してコイル2に外部装置が接続される。外部装置の図示は省略する。外部装置は、コイル2に電力供給を行なう電源などが挙げられる。
 (磁性コア)
 磁性コア3は、図3に示すように、ミドルコア部30と、第一エンドコア部31と、第二エンドコア部32と、第一サイドコア部33と、第二サイドコア部34とを有する。図3では、各コア部の境界が二点鎖線で示されている。この点は、後述する実施形態2から実施形態4でそれぞれ参照する図9、図10、図16でも同様である。本実施形態では、X方向、Y方向、Z方向を次のように規定する。X方向は、ミドルコア部30の軸方向に沿った方向である。Y方向は、X方向に直交する方向であって、ミドルコア部30と第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34とが並列される方向である。Z方向は、上記X方向と上記Y方向の双方に直交する方向である。X方向は長さ方向に相当する。Y方向は幅方向に相当する。Z方向は高さ方向に相当する。
 磁性コア3の形状は、図3に示すようにZ方向から見て、θ状である。コイル2を通電すると、磁性コア3に磁束が流れてθ状の閉磁路が形成される。図3中、太破線の矢印は磁束の流れを示している。磁束の流れる向きは、図3に示す上記矢印の向きと逆向きでもよい。コイル2によって発生した磁束は、ミドルコア部30から、第一エンドコア部31、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34、第二エンドコア部32を通り、ミドルコア部30に戻る。つまり、磁性コア3では、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34をそれぞれ通る二つの環状の閉磁路が形成される。
  〈ミドルコア部〉
 ミドルコア部30は、磁性コア3のうち、コイル2の内側に配置される部分である。本実施形態では、ミドルコア部30のX方向に沿う両端部がコイル2の両端面2a,2bから突出する。この突出する部分もミドルコア部30の一部である。
 ミドルコア部30の形状は、巻回部21の内側形状に対応した形状であれば特に限定されない。図2に示すように、本実施形態のミドルコア部30の形状は略直方体状である。X方向から見て、ミドルコア部30の角部は、巻回部21の角部の内周面に沿うように丸められていてもよい。つまり、ミドルコア部30の外周面の角部が丸められていてもよい。
 ミドルコア部30は、X方向に分割されていてもよいし、分割されていなくてもよい。本実施形態のミドルコア部30は、X方向に二分割されており、第一ミドルコア部30aと第二ミドルコア部30bとを有する。第一ミドルコア部30aは、ミドルコア部30のX方向の一方側、具体的には、第一エンドコア部31側に位置する。第二ミドルコア部30bは、ミドルコア部30のX方向の他方側、具体的には、第二エンドコア部32側に位置する。本実施形態では、第一ミドルコア部30aと第二ミドルコア部30bとは接触しており、第一ミドルコア部30aと第二ミドルコア部30bとの間に実質的に隙間がない。つまり、ミドルコア部30は、第一ミドルコア部30aと第二ミドルコア部30bとの間にギャップ部を有していない。第一ミドルコア部30a及び第二ミドルコア部30bの各々の長さは、所定の磁気特性が得られるように、適宜設定すればよい。ここでいう長さとは、X方向の長さのことをいう。第一ミドルコア部30aは、第二ミドルコア部30bよりも長くてもよいし、短くてもよい。本実施形態では、第一ミドルコア部30aが第二ミドルコア部30bよりも長い。第一ミドルコア部30a及び第二ミドルコア部30bの各々の幅は同等である。ここでいう幅とは、Y方向の幅のことをいう。
 ミドルコア部30は、ギャップ部を有してもよい。ギャップ部は、第一ミドルコア部30aと第二ミドルコア部30bとの間に設けることが挙げられる。ギャップ部の位置は、巻回部21の内側であることが好ましい。ギャップ部が巻回部21の内側に位置することで、ギャップ3gからの漏れ磁束を抑制し易い。よって、漏れ磁束に起因する損失を低減し易い。ギャップ部の長さは、所定の磁気特性が得られるように、適宜設定すればよい。ギャップ部の長さは、例えば0.1mm以上、更に0.3mm以上が挙げられる。ギャップ部の長さの上限は、例えば2mm以下、更に1.5mm以下、1.0mm以下が挙げられる。ギャップ部は、エアギャップでもよいし、樹脂やセラミックスなどの非磁性体を配置してもよい。
  〈第一エンドコア部・第二エンドコア部〉
 第一エンドコア部31は、磁性コア3のうち、コイル2の第一の端面2aに臨む部分である。第二エンドコア部32は、コイル2の第二の端面2bに臨む部分である。ここでいう臨むとは、各エンドコア部31,32とコイル2の各端面2a,2bとが互いに向き合うことをいう。第一エンドコア部31と第二エンドコア部32とは、コイル2の両端面2a,2bを挟むように、X方向に間隔をあけて配置される。
 第一エンドコア部31及び第二エンドコア部32のそれぞれの形状は、所定の磁路が形成される形状であれば特に限定されない。図2に示すように、本実施形態の両エンドコア部31,32の形状は略直方体状である。第一エンドコア部31及び第二エンドコア部32の各々の幅は同等でも異なってもよい。本実施形態では、第一エンドコア部31の幅W31と第二エンドコア部32の幅W32とが同じである。
  〈第一サイドコア部・第二サイドコア部〉
 第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34は、磁性コア3のうち、ミドルコア部30を挟むように、コイル2の外側に配置される部分である。つまり、第一サイドコア部33と第二サイドコア部34とは、コイル2の軸方向に沿う両側面を挟むように、Y方向に間隔をあけて配置される。本実施形態では、図3に示すようにZ方向から見たとき、両サイドコア部33,34のうち、Y方向の一方側、即ち紙面上側に配置されるサイドコア部を第一サイドコア部33とし、Y方向の他方側、即ち紙面下側に配置されるサイドコア部を第二サイドコア部34とする。第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の軸方向は、ミドルコア部30の軸方向と平行である。
 第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34は、第一エンドコア部31と第二エンドコア部32とをつなぐ長さを有していればよい。各サイドコア部33,34の形状は特に限定されない。図2に示すように、本実施形態の両サイドコア部33,34の形状はそれぞれ略直方体状である。第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の長さは同等でも異なってもよい。本実施形態では、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各長さは、同等であり、かつミドルコア部30の長さとも同等である。ミドルコア部30の長さは、第一ミドルコア部30aと第二ミドルコア部30bとの合計長さである。ミドルコア部30が上記ギャップ部を有する場合、ミドルコア部30の長さは、ギャップ部を除く各ミドルコア部30a,30bの合計長さである。ミドルコア部30、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の長さは、第一エンドコア部31と第二エンドコア部32との互いに向かい合う面間の距離と同等である。
 第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の幅は同等でも異なってもよい。本実施形態では、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各幅は、同等である。また、第一サイドコア部33の幅と第二サイドコア部34の幅との合計幅は、ミドルコア部30の幅と同等である。即ち、第一サイドコア部33の断面積と第二サイドコア部34の断面積との合計断面積は、ミドルコア部30の断面積と同等である。
 第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の少なくとも一方は、X方向に分割されていてもよいし、分割されていなくてもよい。本実施形態の両サイドコア部33,34はいずれも分割されていない。
 ミドルコア部30に上述したギャップ部を有する場合は、ミドルコア部30が両サイドコア部33,34よりも短い。第一ミドルコア部30aと第二ミドルコア部30bとの合計長さが両サイドコア部33,34の長さよりも短いことで、第一ミドルコア部30aと第二ミドルコア部30bとの間にギャップ部となる隙間を設けることができる。
 (第一コア・第二コア)
 磁性コア3は、図2、図3に示すように、第一コア3aと第二コア3bとを組み合わせた組物である。磁性コア3は、第一コア3aと第二コア3bとがX方向に組み合わされることで構成される。第一コア3a及び第二コア3bの各々の形状は、種々の組み合わせから選択できる。本実施形態の磁性コア3は、E字状の第一コア3aと、T字状の第二コア3bとを組み合わせたE-T型である。
  〈第一コア〉
 第一コア3aは、第一エンドコア部31と、ミドルコア部30の少なくとも一部と、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34を含む両サイドコア部33,34の少なくとも一部とを含むことが挙げられる。本実施形態では、図3に示すように、第一コア3aは、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の全部を含む。また、第一コア3aは、ミドルコア部30の一部である第一ミドルコア部30aを含む。第一エンドコア部31と、第一ミドルコア部30aと、第一サイドコア部33と、第二サイドコア部34とは一体に成形されている。第一ミドルコア部30aは、第一エンドコア部31のY方向の中間部から、第二ミドルコア部30bに向かってX方向に延びている。第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34は、第一エンドコア部31のY方向の両端部から、第二エンドコア部32に向かってX方向に延びている。第一コア3aの形状は、Z方向から見て、E字状である。
 第一コア3aの第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々は、図3に示すように、第二コア3bに向く先端面3afを有する。図2に示すように、X方向から見た先端面3afの形状は、矩形状である。先端面3afは、後述する第一面取り部41を有する。
  〈第二コア〉
 第二コア3bは、第二エンドコア部32と、ミドルコア部30の残部と、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の残部を含むことが挙げられる。本実施形態では、図3に示すように、第二コア3bは、両サイドコア部33,34を含まない。第二コア3bは、ミドルコア部30の残部である第二ミドルコア部30bを含む。第二エンドコア部32と、第二ミドルコア部30bとは一体に成形されている。第二ミドルコア部30bは、第二エンドコア部32のY方向の中間部から、第一ミドルコア部30aに向かってX方向に延びている。第二コア3bの形状は、Z方向から見て、T字状である。
 第二コア3bの表面は、第一コア3aの先端面3afとX方向に向かい合う対向面3bfを有する。つまり、対向面3bfは、第二コア3bの表面のうち、先端面3afとX方向に重なり合う領域である。本実施形態では、対向面3bfは、第二コア3bの第二エンドコア部32に備わる。対向面3bfには、先端面3afと接触される接触領域と、先端面3afにおける第一面取り部41により形成される面と接触することなく向かい合う非接触領域とが含まれる。
   (先端面と対向面との位置関係)
 先端面3afと対向面3bfとは特定の位置関係を満たす。本実施形態では、図4に示すように、対向面3bfの外側縁3boが先端面3afの外側縁3aoとY方向に揃っていると共に、対向面3bfの内側縁3biと先端面3afの内側縁3aiとがY方向に実質的に揃っている。換言すれば、対向面3bfの外側縁3boと先端面3afの外側縁3ao、及び、対向面3bfの内側縁3biと先端面3afの内側縁3aiがそれぞれ、Y方向に実質的にずれていない。図4は、第一サイドコア部33側における先端面3afと対向面3bfとの近傍をZ方向から見た拡大図である。図4では、第一サイドコア部33側のみを図示しているが、図3に示す第二サイドコア部34側も同様の構成である。また、図4では、説明の便宜上、先端面3afと対向面3bfとを離して示しているが、実際には互いに接している。この点は、後述する変形例1-1から変形例1-3でそれぞれ参照する図6から図8でも同様である。ここでいう外側縁とは、Y方向の外側の縁のことをいう。内側縁とは、Y方向の内側の縁のことをいう。Y方向の外側とは、Y方向においてミドルコア部30から離れる側を意味する。Y方向の内側とは、Y方向においてミドルコア部30に近付く側を意味する。先端面3afの外側縁3ao又は対向面3bfの外側縁3boは、先端面3af又は対向面3bfを構成する縁のうち、Z方向から見てミドルコア部30(図3)から遠い側の縁である。先端面3afの内側縁3ai又は対向面3bfの内側縁3biは、先端面3af又は対向面3bfを構成する縁のうち、Z方向から見てミドルコア部30(図3)に近い側の縁である。上記「対向面3bfの外側縁3boが先端面3afの外側縁3aoとY方向に揃っている」とは、外側縁3boと外側縁3aoとがY方向にずれておらず、Z方向から見て、外側縁3boと外側縁3aoのそれぞれのY方向の位置が一致することを意味する。上記「対向面3bfの内側縁3biと先端面3afの内側縁3aiとが実質的に揃っている」とは、内側縁3biと内側縁3aiとのY方向のずれが、先端面3afの幅Wsの10%以下、更に5%以下であることを意味する。本実施形態のように、第二エンドコア部32が対向面3bfを有する場合、対向面3bfの内側縁3biは、図4に示すように、先端面3afの内側縁3aiをX方向に延長した延長線上に位置する。そのため、内側縁3biと内側縁3aiとは、Y方向にずれておらず、Y方向に揃っている。つまり、Z方向から見て、内側縁3biと内側縁3aiとは、Y方向の位置が一致する。
 本実施形態とは異なり、対向面3bfの外側縁3boが先端面3afの外側縁3aoからY方向の内側に位置していてもよい。上記「Y方向の内側に位置する」とは、外側縁3boと外側縁3aoとがY方向に揃っておらず、Z方向から見て、外側縁3boが外側縁3aoよりもY方向の内側にずれていることを意味する。外側縁3boが外側縁3aoからY方向の内側に位置する構成については、後述する変形例1-2で図7を参照して説明する。
   (第一面取り部)
 先端面3afは、第一面取り部41を有する。第一面取り部41は、先端面3afを構成する縁のうち、Z方向に沿う縁に形成されている。第一面取り部41は、第一外側面取り部41o、及び第一内側面取り部41iのうち、少なくとも第一外側面取り部41oを含む。第一外側面取り部41oは、先端面3afの外側縁3aoにつながる。第一内側面取り部41iは、先端面3afの内側縁3aiにつながる。第一面取り部41は、少なくとも第一外側面取り部41oがあればよく、第一内側面取り部41iがなくてもよい。本実施形態では、第一内側面取り部41iの面取り幅が実質的にゼロである。図3、図4では、説明の便宜上、先端面3afの内側縁3ai(図4)を第一内側面取り部41iとして示しているが、実際には第一内側面取り部41iが存在しない。つまり、本実施形態では、先端面3afが第一外側面取り部41oのみを有する。第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの両方を有する構成については、後述する変形例1-1で図6を参照して説明する。
 第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各面取り部は、丸面取りでもよいし、平面取りでもよい。丸面取りとは、Z方向から見て、面取り部の形状が円弧状であることをいう。平面取りとは、Z方向から見て、面取り部の形状が直線状であることをいう。本実施形態の第一外側面取り部41oは丸面取りである。
 先端面3afは、第一面取り部41により形成される面を含む。つまり、第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各面取り部により形成される面も先端面3afの一部である。先端面3afには、第二コア3bの対向面3bfと接触される接触領域と、対向面3bfと接触することなく向かいう合う非接触領域とが含まれる。本実施形態では、先端面3afは、Y方向に沿う平面と、第一外側面取り部41oにより形成される円弧面とを有する。先端面3afのうち、上記平面は、第二コア3bの対向面3bfと接触される接触領域を含む面である。第一外側面取り部41oにより形成される面は、対向面3bfと接触されない非接触領域である。第一外側面取り部41oにより形成される面は、上記平面から外側縁3aoにつながる。換言すれば、第一外側面取り部41oは、図3、図4に示すように、先端面3afのうちの上記平面と、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の外側面とをつなぐ。外側縁3aoは、先端面3afと各サイドコア部33,34の外側面との境界縁である。各サイドコア部33,34の外側面は、各サイドコア部33,34におけるY方向の外側の面、即ちミドルコア部30側とは反対側に位置する面である。先端面3afの上記平面は、後述する対向面3bfの幅Wsの長さによっては、非接触領域が含まれる場合がある。また、対向面3bfに有する後述する第二面取り部42(図8、図15)の面取り幅、具体的には、第二外側面取り部42o及び第二内側面取り部42iの各面取り幅F21,F22の大きさによっては、上記平面に非接触領域が含まれる場合がある。
 第一外側面取り部41oの面取り幅は、第一内側面取り部41iの面取り幅よりも大きい。ここでいう面取り幅とは、面取り部のY方向の幅のことをいう。図4に示すように、第一外側面取り部41oの面取り幅F11は、先端面3afの外側縁3aoにつながる第一外側面取り部41oの一端と、その反対側の他端との間におけるY方向に沿った距離である。本実施形態のように、第一内側面取り部41iがない、即ち第一内側面取り部41iの面取り幅が実質的にゼロである場合は、第一外側面取り部41oの面取り幅は、第一内側面取り部41iの面取り幅よりも大きいことを満たすものとする。
 第一外側面取り部41oの面取り幅が第一内側面取り部41iの面取り幅よりも大きいことで、損失の低減できる。損失を低減できる理由を、図4を参照しながら説明する。図4中、太破線の矢印は磁束の流れを示している。磁性コア3(図3)に磁束が流れたとき、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34では、各サイドコア部33,34におけるY方向の内側で磁束が密になり、Y方向の外側ほど磁束が疎になる。一般的に磁束は、磁路が短くなるように流れるからである。また、第一コア3aと第二コア3bとに流れる磁束は、両コア3a,3b内を流れようとする。第一コア3aの先端面3afと第二コア3bの対向面3bfとの間を磁束が通過するとき、先端面3afに第一面取り部41が形成されていると、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束の一部が遠回りすることになる。図4に示すように、第一サイドコア部33の外側に流れる磁束は第一外側面取り部41oによって遠回りすることになる。しかし、外側に流れる磁束はそもそも少ないため、第一外側面取り部41oによって遠回りする磁束自体が少ない。よって、第一外側面取り部41oの面取り幅が大きくても、第一コア3aと第二コア3bとに流れる磁束への影響は小さい、又はほとんどない。また、本実施形態のように、第一内側面取り部41iの面取り幅がゼロであれば、第一サイドコア部33の内側に流れる磁束は第一内側面取り部41iによって遠回りすることがない。つまり、内側に流れる磁束は遠回りすることになく、第一コア3aと第二コア3bとの間をスムーズに流れる。したがって、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束の流れが阻害され難いことから、損失を低減できる。
 これに対し、図5に示す比較コアのように、先端面3afが第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの両方を有し、第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各面取り幅が同じである場合は、損失が生じ易い。第一サイドコア部33の内側に流れる磁束が第一内側面取り部41iによって大きく遠回りするからである。したがって、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束の流れが阻害されることから、損失が生じる。
 第一外側面取り部41oの面取り幅F11は、例えば、先端面3afの幅Wsの10%以上45%以下、更に20%以上40%以下であることが挙げられる。第一外側面取り部41oの面取り幅F11が大きいほど、第一コア3aの体積が小さくなることから、第一コア3aの重量を削減できる。つまり、磁性コア3の軽量化が期待できる。第一外側面取り部41oの面取り幅F11が先端面3afの幅Wsの10%以上であることで、磁性コア3の軽量化を図り易い。また、第一外側面取り部41oの面取り幅F11が先端面3afの幅Wsの45%以下であることで、先端面3afと対向面3bfとの接触面積を確保し易い。先端面3afと対向面3bfとの接触面積を確保することで、第一コア3aと第二コア3bとの間を磁束が流れ易い。そのため、損失を低減し易い。第一外側面取り部41oの面取り幅F11の具体的な数値は、先端面3afの幅Wsにもよるが、例えば2.4mm以上6mm以下、更に3mm以上5mm以下であることが挙げられる。
 本実施形態では、第一内側面取り部41iの面取り幅が実質的にゼロである。上記「実質的にゼロ」とは、面取り幅が1mm未満であることを意味する。第一内側面取り部41iの面取り幅の詳細については、後述する変形例1-1で図6を参照して説明する。
   (対向面と先端面との幅の関係)
 本実施形態では、対向面3bfの幅Wsと先端面3afの幅Wsとが同等である。対向面3bfの幅Wsは先端面3afの幅Wsよりも短くてもよい。対向面3bfの幅Wsが先端面3afの幅Wsよりも短い構成については、後述する変形例1-2で図7を参照して説明する。
   (第一コアと第二コアとの比透磁率の関係)
 第一コア3aと第二コア3bとは、比透磁率が同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施形態では、第二コア3bの比透磁率が第一コア3aの比透磁率よりも高い。第一コア3aと第二コア3bとの比透磁率が異なることで、磁性コア3全体の磁気特性を調整できる。そのため、本実施形態のように、磁性コア3にギャップ部を設けなくても、所定のインダクタンスを得易い。第一コア3a及び第二コア3bの各比透磁率の関係が上記関係を満た場合であっても、必要に応じて、ギャップ部を設けてもよい。
 第一コア3a及び第二コア3bの各々の比透磁率は、適宜設定できる。第一コア3aの比透磁率は、例えば5以上50以下であることが挙げられる。第二コア3bの比透磁率は、例えば50以上500以下であることが挙げられる。第一コア3a及び第二コア3bの各比透磁率が、上記各範囲内であれば、所定のインダクタンスを得易い。第一コア3aの比透磁率は、更に10以上45以下、15以上40以下でもよい。第二コア3bの比透磁率は、更に100以上、150以上でもよい。
 比透磁率は、次のようにして求めることができる。第一コア3aと第二コア3bのそれぞれからリング状の測定試料を切り出す。上記各々の測定試料に、一次側:300巻き、二次側:20巻きの巻線を施す。B-H初磁化曲線をH=0(Oe)以上100(Oe)以下の範囲で測定し、このB-H初磁化曲線のB/Hの最大値を求める。この最大値を比透磁率とする。ここでいう磁化曲線とは、いわゆる直流磁化曲線のことである。
   (材質)
 第一コア3a及び第二コア3bは、成形体で構成されている。成形体としては、例えば、圧粉成形体、複合材料の成形体などが挙げられる。第一コア3aと第二コア3bとは、互いに同じ材質の成形体であってもよいし、互いに異なる材質の成形体であってもよい。互いに異なる材質とは、第一コア3a及び第二コア3bを構成する各成形体の個々の構成要素の材質が異なる場合は勿論、各構成要素の材質が同じであっても、各構成要素の含有量が異なる場合も含む。例えば、第一コア3aと第二コア3bとが圧粉成形体で構成されていても、圧粉成形体を構成する軟磁性粉末の材質や含有量が異なれば、互いに異なる材質である。また、第一コア3aと第二コア3bとが複合材料の成形体で構成されていても、複合材料を構成する軟磁性粉末の材質や含有量が異なれば、互いに異なる材質である。
 圧粉成形体は、軟磁性粉末を含む原料粉末を圧縮成形してなる。圧粉成形体は、複合材料の成形体に比較して、軟磁性粉末の含有量を高くできる。そのため、圧粉成形体は、磁気特性を高め易い。磁気特性としては、比透磁率や飽和磁束密度が挙げられる。圧粉成形体は、バインダ樹脂や成形助剤などを含有してもよい。圧粉成形体における磁性粉末の含有量は、圧粉成形体を100体積%とするとき、例えば85体積%以上99.99体積%以下であることが挙げられる。
 複合材料は、樹脂中に軟磁性粉末が分散されてなる。複合材料の成形体は、未固化の樹脂中に軟磁性粉末を分散させた流動性の素材を金型に充填し、樹脂を固化させることで得られる。複合材料は、軟磁性粉末の含有量を容易に調整できる。そのため、複合材料は、磁気特性を調整し易い。複合材料における軟磁性粉末の含有量は、複合材料を100体積%とするとき、例えば20体積%以上80体積%以下が挙げられる。
 軟磁性粉末を構成する粒子は、軟磁性金属の粒子や、軟磁性金属の粒子の外周に絶縁被覆を備える被覆粒子、軟磁性非金属の粒子などが挙げられる。軟磁性金属は、純鉄や鉄基合金などが挙げられる。鉄基合金としては、例えば、Fe(鉄)-Si(シリコン)合金、Fe-Ni(ニッケル)合金などが挙げられる。絶縁被覆は、リン酸塩などが挙げられる。軟磁性非金属は、フェライトなどが挙げられる。
 複合材料の樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂は、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、液晶ポリマー、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂などが挙げられる。ポリアミド樹脂としては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン9Tなどが挙げられる。その他、不飽和ポリエステルに炭酸カルシウムやガラス繊維が混合されたBMC(Bulk molding compound)、ミラブル型シリコーンゴム、ミラブル型ウレタンゴムなども利用できる。
 複合材料は、軟磁性粉末及び樹脂に加えて、フィラーを含有していてもよい。フィラーは、例えば、アルミナ、シリカなどのセラミックスフィラーが挙げられる。複合材料がフィラーを含有することで、放熱性を高めることができる。フィラーの含有量は、複合材料を100体積%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、0.5質量%以上10質量%以下が挙げられる。
 圧粉成形体や複合材料の成形体における軟磁性粉末の含有量は、成形体の断面における軟磁性粉末の面積割合と等価とみなす。軟磁性粉末の含有量は、次のようにして求める。成形体の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察して観察画像を取得する。SEMの倍率は、例えば200倍以上500倍以下とする。観察画像の取得数は、10個以上とする。総断面積は0.1cm以上とする。一断面につき一つの観察画像を取得してもよいし、一断面につき複数の観察画像を取得してもよい。取得した各観察画像を画像処理して粒子の輪郭を抽出する。画像処理としては、例えば二値化処理が挙げられる。各観察画像において軟磁性粒子の面積割合を算出し、その面積割合の平均値を求める。その平均値を軟磁性粉末の含有量とみなす。
 本実施形態では、第一コア3aと第二コア3bとが互いに異なる材質の成形体である。具体的には、第一コア3aが複合材料の成形体であり、第二コア3bが圧粉成形体である。第一コア3aが複合材料の成形体で構成され、第二コア3bが圧粉成形体で構成されていることで、磁性コア全体の磁気特性を調整できる。そのため、本実施形態のように、磁性コア3にギャップ部を設けなくても、所定のインダクタンスを得易い。また、第一コア3aが複合材料の成形体で構成され、第二コア3bが圧粉成形体で構成されていると、第二コア3bの比透磁率を第一コア3aの比透磁率よりも高くし易い。本実施形態では、第一コア3aの比透磁率が20であり、第二コア3bの比透磁率が150である。
   (サイズ)
 例えば、リアクトル1が車載用である場合、図1に示すように、磁性コア3のサイズは以下のとおりである。磁性コア3のX方向の長さLは、例えば30mm以上150mm以下である。磁性コア3のY方向の幅Wは、例えば30mm以上150mm以下である。磁性コア3のZ方向の高さHは、例えば15mm以上75mm以下である。本実施形態では、磁性コア3の幅Wは、第一エンドコア部31及び第二エンドコア部32の各幅W31,W32に相当する。
 また、磁性コア3の主要部のサイズは以下のとおりである。ミドルコア部30の幅、即ち第一ミドルコア部30a及び第二ミドルコア部30bの幅は、例えば10mm以上50mm以下である。第一エンドコア部31及び第二エンドコア部32の長さは、例えば5mm以上40mm以下である。第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の幅は、例えば5mm以上40mm以下である。第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の幅は、先端面3afの幅Wsに相当する。各コア部のサイズは、磁性コア3の磁路面積の大きさに関わる。
 (その他)
 リアクトル1は、その他の構成として、ケース、接着層、保持部材、及びモールド樹脂部の少なくとも一つを備えていてもよい。ケースは、コイル2と磁性コア3との組合体を内部に収納する部材である。ケースに収納された組合体は、封止樹脂部により埋設されていてもよい。接着層は、上記組合体を載置面、上記組合体をケースの内底面、上記ケースを載置面などに固定するものである。保持部材は、コイル2と磁性コア3との間に介在され、コイル2と磁性コア3との間の電気的絶縁を確保する部材である。モールド樹脂部は、上記組合体の外周を覆うことで、コイル2と磁性コア3とを一体化するものである。
 〔作用効果〕
 実施形態1のリアクトル1は、損失を低減できる。第一外側面取り部41oの面取り幅F11が第一内側面取り部41iの面取り幅よりも大きいからである。第一外側面取り部41oの面取り幅F11が第一内側面取り部41iの面取り幅よりも大きいことで、両側の面取り部41o,41iの面取り幅が同じである図5に示す構成と比較して、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束の流れが阻害され難い。そのため、磁束の流れが阻害されることによる損失を低減できる。
 特に、第一外側面取り部41oの面取り幅F11が特定の範囲であり、第一内側面取り部41iの面取り幅が特定の範囲であることで、損失を効果的に低減できる。
 リアクトル1は、第一コア3aが複合材料の成形体で構成され、第二コア3bが圧粉成形体で構成されていることで、第一コア3a及び第二コア3b各比透磁率をそれぞれ所定の範囲に設定し易い。また、第一コア3aが複合材料の成形体で構成され、第二コア3bが圧粉成形体で構成されていれば、磁性コア3にギャップ部を設けなくても、所定のインダクタンスを得易い。
 [変形例1-1]
 図6を参照して、実施形態1のリアクトル1の変形例を説明する。変形例1-1は、先端面3afが、第一面取り部41として第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの両方を有する点が、実施形態1と異なる。図6では、第一サイドコア部33側のみを図示しているが、図3に示す第二サイドコア部34側も同様の構成である。図6中、太破線の矢印は磁束の流れを示している。以下の説明は、実施形態1との相違点を中心に行う。実施形態1と同様の構成の説明は省略することがある。
 本例では、第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの両方を有する。本例の第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各々は、丸面取りである。本例とは異なり、第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各々は、平面取りでもよい。第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各面取り部の形状は同じでもよいし、異なってもよい。例えば、第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iのうち、一方が丸面取りで、他方が平面取りでもよい。
 先端面3afは、第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各面取り部により形成される面を含む。本例では、先端面3afは、Y方向に沿う平面と、第一外側面取り部41oにより形成される円弧面と、第一内側面取り部41iにより形成される円弧面とを有する。第一内側面取り部41iにより形成される面は、第二コア3bの対向面3bfと接触されない非接触領域である。第一内側面取り部41iにより形成される面は、上記平面から内側縁3aiにつながる。換言すれば、第一内側面取り部41iは、先端面3afのうちのY方向に沿う平面と、第一サイドコア部33の内側面とをつなぐ。内側縁3aiは、先端面3afと第一サイドコア部33の内側面との境界縁である。第一サイドコア部33の内側面は、第一サイドコア部33におけるY方向の内側の面、即ち図3に示すミドルコア部30側に位置する面である。
 第一外側面取り部41oの面取り幅F11は、第一内側面取り部41iの面取り幅F12よりも大きい。換言すれば、面取り幅F12は面取り幅F11よりも小さい。第一内側面取り部41iの面取り幅F12は、先端面3afの内側縁3aiにつながる第一内側面取り部41iの一端と、その反対側の他端との間におけるY方向に沿った距離である。
 図6に示すように、第一コア3aの先端面3afと第二コア3bの対向面3bfとの間を磁束が通過するとき、第一サイドコア部33の内側に流れる磁束は第一内側面取り部41iによって遠回りすることになる。しかしながら、第一内側面取り部41iの面取り幅F12が第一外側面取り部41oの面取り幅F11よりも小さいことから、第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各面取り幅F11,F12が同じである図5に示す構成と比較して、第一内側面取り部41iによって遠回りする磁束が少ない。そのため、内側に流れる磁束は、第一コア3aと第二コア3bとの間を比較的スムーズに流れる。したがって、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束の流れが阻害され難いことから、損失を低減できる。
 第一内側面取り部41iの面取り幅F12は、例えば、先端面3afの幅Wsの12.5%以下、更に10%以下、5%以下であることが挙げられる。第一内側面取り部41iの面取り幅F12が先端面3afの幅Wsの12.5%以下であることで、第一内側面取り部41iによって磁束が遠回りすることを抑制し易い。そのため、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束の流れが阻害されることによる損失の発生を抑制し易い。更に、第一内側面取り部41iの面取り幅F12が先端面3afの幅Wsの12.5%以下であれば、先端面3afと対向面3bfとの接触面積を確保し易い。先端面3afと対向面3bfとの接触面積を確保することで、第一コア3aと第二コア3bとの間を磁束が流れ易い。したがって、損失を低減し易い。第一内側面取り部41iの面取り幅F12は、具体的には、2mm以下、更に1.5mm以下、1mm以下であることが挙げられる。第一内側面取り部41iの面取り幅F12はゼロでもよい。
 [変形例1-2]
 図7を参照して、実施形態1のリアクトル1の変形例を説明する。変形例1-2は、対向面3bfの幅Wsが先端面3afの幅Wsよりも短い点が、実施形態1と異なる。図7では、第一サイドコア部33側のみを図示しているが、図3に示す第二サイドコア部34側も同様の構成である。図7中、太破線の矢印は磁束の流れを示している。以下の説明は、実施形態1との相違点を中心に行う。実施形態1と同様の構成の説明は省略することがある。
   (先端面と対向面との位置関係)
 本例では、先端面3afと対向面3bfとの位置関係が次のように設定される。図7に示すように、対向面3bfの外側縁3boが先端面3afの外側縁3aoからY方向の内側に位置する。
   (対向面と先端面との幅の関係)
 本例では、対向面3bfの幅Wsが先端面3afの幅Wsよりも短い。対向面3bfの幅Wsが先端面3afの幅Wsよりも短いことで、先端面3afの幅Wsと対向面3bfの幅Wsとが同じである場合に比較して、第二コア3bの体積が小さくなる。そのため、第二コア3bの重量が削減されるので、磁性コア3(図3)を軽量化できる。図7に示すようにZ方向から見て、第一サイドコア部33のY方向の外側部分が第二エンドコア部32よりも外側に突出する。よって、磁性コア3(図3)において、第二エンドコア部32の幅W32が第一エンドコア部31の幅W31よりも短い。具体的には、先端面3afと対向面3bfとの幅の差の分だけ、第二エンドコア部32の幅W32は第一エンドコア部31の幅W31よりも短い。磁性コア3の幅Wは、第一エンドコア部31の幅W31に相当する。
 対向面3bfの幅Wsは、例えば、先端面3afの幅Wsの60%以上92%以下、更に65%以上90%以下、70%以上85%以下であることが挙げられる。対向面3bfの幅Wsが先端面3afの幅Wsの60%以上であることで、先端面3afと対向面3bfとの接触面積を確保し易い。先端面3afと対向面3bfとの接触面積を確保することで、先端面3afと対向面3bfとの間で通過可能な磁束が概ねつり合う範囲に設定し易い。上記磁束が概ねつり合う範囲であれば、磁性コア3(図3)に磁路が形成されたとき、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束のバランスを概ね保つことができる。そのため、インダクタンスといった電磁気性能を保つことが可能となる。対向面3bfの幅Wsが先端面3afの幅Wsの92%以下であることで、対向面3bfの幅Wsが十分に短い。そのため、第二コア3bの重量を効果的に削減できる。
   (第一コアと第二コアとの比透磁率の関係)
 本例のように、対向面3bfの幅Wsが先端面3afの幅Wsよりも短い場合は、第二コア3bの比透磁率が第一コア3aの比透磁率よりも高いことが好ましい。つまり、第一コア3aの比透磁率をμr、第二コア3bの比透磁率をμrとすると、μr<μrの関係を満たす。第二コア3bの比透磁率が第一コア3aの比透磁率よりも高いことで、対向面3bfの幅Wsが先端面3afの幅Wsよりも短くても、先端面3afと対向面3bfとの間で上記磁束をつり合わせ易い。そのため、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束のバランスを概ね保つことができる。よって、インダクタンスといった電磁気性能を保ちながら、対向面3bfの幅Wsを先端面3afの幅Wsよりも短くすることが可能である。
 更に、第一コア3aの比透磁率に対する第二コア3bの比透磁率の比が1.1以上12以下であることが好ましい。つまり、1.1≦[μr/μr]≦12の関係を満たす。上記比透磁率の比が1.1以上であることで、第二コア3bの比透磁率が第一コア3aの比透磁率よりも十分に高い。よって、先端面3afの幅Wsに対して対向面3bfの幅Wsを十分に短くすることが可能である。上記比透磁率の比が12以下であることで、所定のインダクタンスを得易い。上記比透磁率の比は、更に1.5以上、2以上、2.5以上でもよい。
   (第一コアの比透磁率及び先端面の幅と第二コアの比透磁率及び対向面の幅との関係)
 第一コア3aの比透磁率をμr、先端面3afの幅をWs、第二コア3bの比透磁率をμr、対向面3bfの幅をWsとするとき、{(μr×Ws)/(μr×Ws)}が0.1以上1.6以下を満たすことが好ましい。比透磁率μr及び幅Wsと比透磁率μr及び幅Wsとが上記関係式を満たすことで、先端面3afと対向面3bfとの間で通過可能な磁束が概ねつり合う範囲に設定できる。{(μr×Ws)/(μr×Ws)}が0.1以上1.6以下であれば、上記磁束が概ねつり合う範囲といえることから、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束のバランスを概ね保つことができる。そのため、インダクタンスの低下を効果的に抑制できる。{(μr×Ws)/(μr×Ws)}は、更に0.1以上1.4以下、0.15以上1.2以下でもよい。
 変形例1-2では、対向面3bfの幅Wsが先端面3afの幅Wsよりも短いことで、磁性コア3を軽量化できる。よって、リアクトルの軽量化を図ることができる。
 [変形例1-3]
 図8を参照して、実施形態1のリアクトル1の変形例を説明する。変形例1-3は、対向面3bfが第二面取り部42を有する点が、実施形態1と異なる。図8では、第一サイドコア部33側のみを図示しているが、図3に示す第二サイドコア部34側も同様の構成である。図8中、太破線の矢印は磁束の流れを示している。以下の説明は、実施形態1との相違点を中心に行う。実施形態1と同様の構成の説明は省略することがある。
   (第二面取り部)
 第二面取り部42は、対向面3bfを構成する縁のうち、Z方向に沿う縁に形成されている。第二面取り部42は、第二外側面取り部42o、及び第二内側面取り部42iのうち、少なくとも第二外側面取り部42oを含む。第二外側面取り部42oは、対向面3bfの外側縁3boにつながる。第二内側面取り部42iは、対向面3bfの内側縁3biにつながる。第二面取り部42は、少なくとも第二外側面取り部42oがあればよく、第二内側面取り部42iがなくてもよい。図8では、説明の便宜上、対向面3bfの内側縁3biを第二内側面取り部42iとして示しているが、実際には第二内側面取り部42iが存在しない。つまり、本例では、対向面3bfが第二外側面取り部42oのみを有する。
 第二外側面取り部42oは、丸面取りでもよいし、平面取りでもよい。本例の第二外側面取り部42oは、丸面取りである。
 対向面3bfは、第二面取り部42により形成される面を含む。つまり、第二外側面取り部42o及び第二内側面取り部42iの各面取り部により形成される面も対向面3bfの一部である。本例では、対向面3bfは、Y方向に沿う平面と、第二外側面取り部42oにより形成される円弧面とを有する。対向面3bfのうち、上記平面は、先端面3afと接触される接触領域を含む面である。第二外側面取り部42oにより形成される面は、先端面3afと接触されない非接触領域である。第二外側面取り部42oにより形成される面は、上記平面から外側縁3boにつながる。換言すれば、第二外側面取り部42oは、対向面3bfのうちの上記平面と、第二エンドコア部32の外側面とをつなぐ。外側縁3boは、対向面3bfと第二エンドコア部32の外側面との境界縁である。第二エンドコア部32の外側面は、第二エンドコア部32におけるY方向の外側の端面である。対向面3bfの上記平面は、上述した先端面3afの幅Wsの長さによっては、非接触領域が含まれる場合がある。また、上述した第一面取り部41の面取り幅、具体的には、第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各面取り幅F11,F12の大きさによっては、上記平面に非接触領域が含まれる場合がある。
 第二外側面取り部42oの面取り幅は、第二内側面取り部42iの面取り幅よりも大きい。ここでいう面取り幅とは、面取り部のY方向の幅のことをいう。図8に示すように、第二外側面取り部42oの面取り幅F21は、対向面3bfの外側縁3boにつながる第二外側面取り部42oの一端と、その反対側の他端との間におけるY方向に沿った距離である。本例のように、第二内側面取り部42iがない、即ち第二内側面取り部42iの面取り幅がゼロである場合は、第二外側面取り部42oの面取り幅は、第二内側面取り部42iの面取り幅よりも大きいことを満たすものとする。
 第二外側面取り部42oの面取り幅F21は、第一外側面取り部41oの面取り幅F11以下であることが挙げられる。第二外側面取り部42oの面取り幅F21が第一外側面取り部41oの面取り幅F11以下であることで、第二外側面取り部42oによって磁束が遠回りすることを回避できる。したがって、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束の流れが阻害されることによる損失の発生を抑制し易い。また、第二外側面取り部42oの面取り幅F21が第一外側面取り部41oの面取り幅F11以下であれば、先端面3afと対向面3bfとの接触面積を確保し易い。先端面3afと対向面3bfとの接触面積を確保することで、第一コア3aと第二コア3bとの間を磁束が流れ易い。そのため、損失を抑制し易い。第二外側面取り部42oの面取り幅F21は、第一外側面取り部41oの面取り幅F11に応じて適宜設定すればよく、例えば2.4mm以上6mm以下、更に3mm以上5mm以下であることが挙げられる。
 変形例1-3では、対向面3bfが第二外側面取り部42oを有することで、磁性コア3(図3)の軽量化が期待できる。第二外側面取り部42oによって、第二コア3bの体積が小さくなるからである。そのため、第二コア3bの重量が削減されるので、磁性コア3を軽量化できる。
 [実施形態2]
 図9を参照して、実施形態2のリアクトル1を説明する。実施形態2のリアクトル1は、磁性コア3がE-I型である点が、実施形態1のリアクトル1と相違する。以下の説明は、実施形態1との相違点を中心に行う。実施形態1と同様の構成の説明は省略することがある。
 第一コア3aは、第一エンドコア部31と、ミドルコア部30の全部と、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の全部とを含む。ミドルコア部30は、第一エンドコア部31のY方向の中間部から、第二エンドコア部32に向かってX方向に延びている。第一コア3aの形状はE字状である。第一コア3aは複合材料の成形体である。
 第二コア3bは、第二エンドコア部32のみを含む。第二コア3bは、ミドルコア部30、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34を含まない。第二コア3bの形状はI字状である。第二コア3bは圧粉成形体である。
 本実施形態では、ミドルコア部30における第二エンドコア部32側の端部が第二エンドコア部32に接触している。そのため、ミドルコア部30と第二エンドコア部32との間には、実質的に隙間がなく、ギャップ部が存在しない。本実施形態とは異なり、ミドルコア部30と第二エンドコア部32との間にギャップ部を設けることも可能である。ミドルコア部30と第二エンドコア部32との間にギャップ部を設ける場合、ミドルコア部30が両サイドコア部33,34よりも短い。これにより、ミドルコア部30と第二エンドコア部32との間にギャップ部となる隙間を設けることができる。
 〔作用効果〕
 実施形態2のリアクトル1は、実施形態1のリアクトル1と同様に、損失を低減できる。また、実施形態1の変形例として説明した変形例1-1から変形例1-3の各構成は実施形態2に適用可能である。
 [実施形態3]
 図10、図11を参照して、実施形態3のリアクトル1を説明する。実施形態3のリアクトル1は、磁性コア3がE-E型である点が、実施形態1のリアクトル1と相違する。以下の説明は、実施形態1との相違点を中心に行う。実施形態1と同様の構成の説明は省略することがある。図11は、第一サイドコア部33側における先端面3afと対向面3bfとの近傍をZ方向から見た拡大図である。図11では、第一サイドコア部33側のみを図示しているが、図10に示す第二サイドコア部34側も同様の構成である。また、図11では、説明の便宜上、先端面3afと対向面3bfとを離して示しているが、実際には互いに接している。この点は、後述する変形例3-1から変形例3-3でそれぞれ参照する図13から図15でも同様である。
 本実施形態の第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々は、図10に示すように、X方向に二分割されている。第一サイドコア部33は、第一部分33aと第二部分33bとを有する。第二サイドコア部34は、第一部分34aと第二部分34bとを有する。第一部分33a,34aは、両サイドコア部33,34のX方向の一方側、具体的には、第一エンドコア部31側に位置する。第二部分33b,34bは、両サイドコア部33,34のX方向の他方側、具体的には、第二エンドコア部32側に位置する。第一部分33a,34aの各幅は同等である。第二部分33b,34bの各幅は同等である。また、第一部分33a,34aの合計幅は、ミドルコア部30の幅と同等である。
 第一部分33a,34aと第二部分33b,34bとは接触しており、第一部分33a,34aと第二部分33b,34bとの間に実質的に隙間がない。つまり、両サイドコア部33,34は、第一部分33a,34aと第二部分33b,34bとの間にギャップ部を有していない。第一部分33a,34a及び第二部分33b,34bの各々の長さは、所定の磁気特性が得られるように、適宜設定すればよい。第一部分33a,34aは、第二部分33b,34bよりも長くてもよいし、短くてもよい。また、第一部分33a,34aの各々の長さは、等しくてもよいし、異なってもよい。第二部分33b,34bの各々の長さは、等しくてもよいし、異なってもよい。本実施形態では、第一部分33a,34aが第二部分33b,34bよりも長い。また、第一部分33a,34aの各長さは同等である。第二部分33b,34bの各長さは同等である。
 第一コア3aは、図10に示すように、第一エンドコア部31と、第一ミドルコア部30aと、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の一部である第一部分33a,34aとを含む。第一エンドコア部31と、第一ミドルコア部30aと、両サイドコア部33,34の第一部分33a,34aとは一体に成形されている。第一部分33a,34aは、第一エンドコア部31のY方向の両端部から、第二部分33b,34bに向かってX方向に延びている。第一コア3aの形状は、Z方向から見て、E字状である。第一コア3aは複合材料の成形体である。
 第一コア3aの両サイドコア部33,34における第一部分33a,34aの各々は、図10に示すように、第二コア3bに向く先端面3afを有する。先端面3afの幅Wsは、第一部分33a,34aの幅と同等である。
 第二コア3bは、第二エンドコア部32と、第二ミドルコア部30bと、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の残部である第二部分33b,34bを含む。第二エンドコア部32と、第二ミドルコア部30bと、両サイドコア部33,34の第二部分33b,34bとは一体に成形されている。第二部分33b,34bは、第二エンドコア部32のY方向の両端部から、第一部分33a,34aに向かってX方向に延びている。第二コア3bの形状は、Z方向から見て、E字状である。第二コア3bは圧粉成形体である。
 本実施形態では、対向面3bfは、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の第二部分33b,34bに備わる。本実施形態の対向面3bfの幅Wsは、第二部分33b,34bの幅と同等である。
 先端面3afと対向面3bfとは、実施形態1と同様に、特定の位置関係を満たす。具体的には、図11に示すように、対向面3bfの外側縁3boが先端面3afの外側縁3aoとY方向に揃っていると共に、対向面3bfの内側縁3biと先端面3afの内側縁3aiとがY方向に実質的に揃っている。本実施形態では、先端面3afの外側縁3ao又は内側縁3aiは、先端面3afと、第一部分33a,34aの外側面又は内側面との境界縁である。対向面3bfの外側縁3bo又は内側縁3biは、対向面3bfと、第二部分33b,34bの外側面又は内側面との境界縁である。
 また、実施形態1と同様に、先端面3afが第一面取り部41を有する。本実施形態では、先端面3afが、第一面取り部41として第一外側面取り部41oのみを有する。第一内側面取り部41iの面取り幅は実質的にゼロである。図10、図11では、説明の便宜上、先端面3afの内側縁3ai(図11)を第一内側面取り部41iとして示しているが、実際には第一内側面取り部41iが存在しない。本実施形態の第一外側面取り部41oは丸面取りである。第一外側面取り部41oは、図10、図11に示すように、先端面3afのうちのY方向に沿う平面と、第一部分33a,34aの外側面とをつなぐ。
 本実施形態においても、第一外側面取り部41oの面取り幅が第一内側面取り部41iの面取り幅よりも大きいことで、実施形態1と同様に損失を低減できる。損失を低減できる理由を、図11を参照しながら説明する。図11中、太破線の矢印は磁束の流れを示している。第一コア3aの先端面3afと第二コア3bの対向面3bfとの間を磁束が通過するとき、先端面3afに第一面取り部41が形成されていると、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束の一部が遠回りすることになる。図11に示すように、第一サイドコア部33の外側に流れる磁束は第一外側面取り部41oによって遠回りすることになる。上述したように、外側に流れる磁束はそもそも少ない。そのため、第一外側面取り部41oの面取り幅が大きくても、第一コア3aと第二コア3bとに流れる磁束への影響は小さい、又はほとんどない。また、第一内側面取り部41iの面取り幅がゼロであれば、第一サイドコア部33の内側に流れる磁束は第一内側面取り部41iによって遠回りすることがない。つまり、内側に流れる磁束は、第一コア3aと第二コア3bとの間をスムーズに流れる。したがって、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束の流れが阻害され難いことから、損失を低減できる。
 これに対し、図12に示す比較コアのように、先端面3afが第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの両方を有し、第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各面取り幅が同じである場合は、損失が生じ易い。第一サイドコア部33の内側に流れる磁束が第一内側面取り部41iによって遠回りするからである。したがって、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束の流れが阻害されることから、損失が生じる。
 〔作用効果〕
 実施形態3のリアクトル1は、実施形態1のリアクトル1と同様に、損失を低減できる。
 [変形例3-1]
 図13を参照して、実施形態3のリアクトル1の変形例を説明する。変形例3-1は、先端面3afが、第一面取り部41として第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの両方を有する点が、実施形態3と異なる。図13では、第一サイドコア部33側のみを図示しているが、図10に示す第二サイドコア部34側も同様の構成である。図13中、太破線の矢印は磁束の流れを示している。第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各構成は、実施形態1で説明した図6に示す変形例1-1と同様である。第一内側面取り部41iは、先端面3afのうちのY方向に沿う平面と、第一部分33aの内側面とをつなぐ。
 [変形例3-2]
 図14を参照して、実施形態3のリアクトル1の変形例を説明する。変形例3-2は、対向面3bfの外側縁3boが先端面3afの外側縁3aoからY方向の内側に位置しており、対向面3bfの幅Wsが先端面3afの幅Wsよりも短い点が、実施形態3と異なる。図14では、第一サイドコア部33側のみを図示しているが、図10に示す第二サイドコア部34側も同様の構成である。図14中、太破線の矢印は磁束の流れを示している。対向面3bfと先端面3afとの位置関係、対向面3bfの幅Wsと先端面3afの幅Wsとの関係、第一コア3aの比透磁率μrと第二コア3bの比透磁率μrとの関係は、実施形態1で説明した図7に示す変形例1-2と同様である。また、変形例1-2と同様に、比透磁率μr及び幅Wsと比透磁率μr及び幅Wsとが上記関係式を満たす。即ち、{(μr×Ws)/(μr×Ws)}が0.1以上1.6以下である。
 本例では、図14に示すように、第一部分33aの幅が先端面3afの幅Wsに相当し、第二部分33bの幅が対向面3bfの幅Wsに相当する。そのため、第二部分33bの幅が第一部分33aの幅よりも短い。また、図14に示すようにZ方向から見て、第一部分33aのY方向の外側部分が第二部分33bよりも外側に突出する。そのため、磁性コア3(図10)において、第二エンドコア部32の幅W32が第一エンドコア部31の幅W31よりも短い。
 変形例3-2では、対向面3bfの幅Wsが先端面3afの幅Wsよりも短いことで、先端面3afの幅Wsと対向面3bfの幅Wsとが同じである場合に比較して、第二コア3bの体積が小さくなる。そのため、第二コア3bの重量が削減されるので、磁性コア3を軽量化できる。よって、リアクトルの軽量化を図ることができる。
 [変形例3-3]
 図15を参照して、実施形態3のリアクトル1の変形例を説明する。変形例3-3は、対向面3bfが第二面取り部42を有する点が、実施形態3、より具体的には、変形例3-1と異なる。図15では、第一サイドコア部33側のみを図示しているが、図10に示す第二サイドコア部34側も同様の構成である。図15中、太破線の矢印は磁束の流れを示している。第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの各構成は、実施形態1で説明した図6に示す変形例1-1と同様である。
 本例では、対向面3bfが、第二面取り部42として第二外側面取り部42o及び第二内側面取り部42iの両方を有する。本例とは異なり、第二内側面取り部42iはなくてもよい。つまり、対向面3bfが第二外側面取り部42oのみを有してもよい。第二外側面取り部42o及び第二内側面取り部42iの各面取り部は、丸面取りでもよいし、平面取りでもよい。本例の第二外側面取り部42o及び第二内側面取り部42iの各々は、丸面取りである。第二外側面取り部42o及び第二内側面取り部42iの各面取り部の形状は同じでもよいし、異なってもよい。例えば、第二外側面取り部42o及び第二内側面取り部42iのうち、一方が丸面取りで、他方が平面取りでもよい。
 対向面3bfは、第二外側面取り部42o及び第二内側面取り部42iの各面取り部により形成される面を含む。本例では、対向面3bfは、Y方向に沿う平面と、第二外側面取り部42oにより形成される円弧面と、第二内側面取り部42iにより形成される円弧面とを有する。第二外側面取り部42oにより形成される面は、上記平面から外側縁3boにつながる。第二内側面取り部42iにより形成される面は、上記平面から内側縁3biにつながる。換言すれば、第二外側面取り部42oは、対向面3bfのうちの上記平面と、第二部分33bの外側面とをつなぐ。第二内側面取り部42iは、対向面3bfのうちの上記平面と、第二部分33bの内側面とをつなぐ。
 第二外側面取り部42oの面取り幅F21は、第二内側面取り部42iの面取り幅F22よりも大きい。換言すれば、面取り幅F22は面取り幅F21よりも小さい。第二内側面取り部42iの面取り幅F22は、対向面3bfの内側縁3biにつながる一端とその反対側の他端との間におけるY方向に沿った距離である。
 第二内側面取り部42iの面取り幅F22は、第一内側面取り部41iの面取り幅F12以下であることが挙げられる。第二内側面取り部42iの面取り幅F22が第一内側面取り部41iの面取り幅F12以下であることで、第二内側面取り部42iによって磁束が遠回りすることを回避できる。したがって、第一コア3aと第二コア3bとの間で磁束の流れが阻害されることによる損失の発生を抑制し易い。また、第二内側面取り部42iの面取り幅F22が第一内側面取り部41iの面取り幅F12以下であれば、先端面3afと対向面3bfとの接触面積を確保し易い。先端面3afと対向面3bfとの接触面積を確保することで、第一コア3aと第二コア3bとの間を磁束が流れ易い。そのため、損失を抑制し易い。第二内側面取り部42iの面取り幅F22は、第一内側面取り部41iの面取り幅F12に応じて適宜設定すればよく、例えば2mm以下、更に1.5mm以下、1mm以下であることが挙げられる。第二内側面取り部42iの面取り幅F22はゼロでもよい。
 変形例3-3では、対向面3bfが第二外側面取り部42oに加えて、第二内側面取り部42iを有することから、磁性コア3(図10)の更なる軽量化が期待できる。第二外側面取り部42o及び第二内側面取り部42iによって、第二コア3bの体積が小さくなるからである。そのため、第二コア3bの重量が削減されるので、磁性コア3を軽量化できる。
 [実施形態4]
 図16を参照して、実施形態4のリアクトル1を説明する。実施形態4のリアクトル1は、磁性コア3がE-U型である点が、実施形態3のリアクトル1と相違する。以下の説明は、実施形態3との相違点を中心に行う。実施形態3と同様の構成の説明は省略することがある。
 第一コア3aは、第一エンドコア部31と、ミドルコア部30の全部と、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の第一部分33a,34aとを含む。第一コア3aの形状はE字状である。第一コア3aは複合材料の成形体である。
 第二コア3bは、第一エンドコア部31と、第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の各々の第二部分33b,34bとを含む。第二コア3bは、ミドルコア部30を含まない。第二コア3bの形状はU字状である。第二コア3bは圧粉成形体である。
 本実施形態では、ミドルコア部30における第二エンドコア部32側の端部が第二エンドコア部32に接触している。そのため、ミドルコア部30と第二エンドコア部32との間には、実質的に隙間がなく、ギャップ部が存在しない。実施形態2で説明したように、ミドルコア部30と第二エンドコア部32との間にギャップ部を設けることも可能である。
 〔作用効果〕
 実施形態4のリアクトル1は、実施形態1のリアクトル1と同様に、損失を低減できる。また、実施形態3の変形例として説明した変形例3-1から変形例3-3の各構成は実施形態4に適用可能である。
 [実施形態5]
 〔コンバータ・電力変換装置〕
 実施形態1から実施形態4のリアクトル1は、以下の通電条件を満たす用途に利用できる。通電条件としては、例えば、最大直流電流が100A以上1000A以下程度であり、平均電圧が100V以上1000V以下程度であり、使用周波数が5kHz以上100kHz以下程度であることが挙げられる。実施形態1から実施形態4のリアクトル1は、代表的には電気自動車やハイブリッド自動車などの車両などに搭載されるコンバータの構成部品や、このコンバータを備える電力変換装置の構成部品に利用できる。
 ハイブリッド自動車や電気自動車などの車両1200は、図17に示すようにメインバッテリ1210と、メインバッテリ1210に接続される電力変換装置1100と、メインバッテリ1210からの供給電力により駆動して走行に利用されるモータ1220とを備える。モータ1220は、代表的には、3相交流モータであり、走行時、車輪1250を駆動し、回生時、発電機として機能する。ハイブリッド自動車の場合、車両1200は、モータ1220に加えてエンジン1300を備える。図17では、車両1200の充電箇所としてインレットを示すが、プラグを備える形態とすることができる。
 電力変換装置1100は、メインバッテリ1210に接続されるコンバータ1110と、コンバータ1110に接続されて、直流と交流との相互変換を行うインバータ1120とを有する。この例に示すコンバータ1110は、車両1200の走行時、200V以上300V以下程度のメインバッテリ1210の入力電圧を400V以上700V以下程度にまで昇圧して、インバータ1120に給電する。コンバータ1110は、回生時、モータ1220からインバータ1120を介して出力される入力電圧をメインバッテリ1210に適合した直流電圧に降圧して、メインバッテリ1210に充電させている。入力電圧は、直流電圧である。インバータ1120は、車両1200の走行時、コンバータ1110で昇圧された直流を所定の交流に変換してモータ1220に給電し、回生時、モータ1220からの交流出力を直流に変換してコンバータ1110に出力している。
 コンバータ1110は、図18に示すように複数のスイッチング素子1111と、スイッチング素子1111の動作を制御する駆動回路1112と、リアクトル1115とを備え、ON/OFFの繰り返しにより入力電圧の変換を行う。入力電圧の変換とは、ここでは昇降圧を行う。スイッチング素子1111には、電界効果トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタなどのパワーデバイスが利用される。リアクトル1115は、回路に流れようとする電流の変化を妨げようとするコイルの性質を利用し、スイッチング動作によって電流が増減しようとしたとき、その変化を滑らかにする機能を有する。リアクトル1115として、実施形態1から実施形態4のいずれかのリアクトル1を備える。低損失なリアクトル1を備えることで、電力変換装置1100やコンバータ1110において、効率の向上が期待できる。
 車両1200は、コンバータ1110の他、メインバッテリ1210に接続された給電装置用コンバータ1150や、補機類1240の電力源となるサブバッテリ1230とメインバッテリ1210とに接続され、メインバッテリ1210の高圧を低圧に変換する補機電源用コンバータ1160を備える。コンバータ1110は、代表的には、DC-DC変換を行うが、給電装置用コンバータ1150や補機電源用コンバータ1160は、AC-DC変換を行う。給電装置用コンバータ1150のなかには、DC-DC変換を行うものもある。給電装置用コンバータ1150や補機電源用コンバータ1160のリアクトルに、実施形態1から実施形態4のいずれかのリアクトル1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できる。また、入力電力の変換を行うコンバータであって、昇圧のみを行うコンバータや降圧のみを行うコンバータに、実施形態1から実施形態4のいずれかのリアクトル1などを利用することもできる。
 <試験例1>
 上述した実施形態1と同様の構成のリアクトルについて、電磁気性能への影響を評価した。試験例1に用いるリアクトルの試料は、磁性コア3がE-T型である。第一コア3aの比透磁率μrは20である。第二コア3bの比透磁率μrは150である。
 試験例1では、先端面3afが第一外側面取り部41oのみを有する試料No.1-1と、先端面3afが第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iを有する試料No.10について評価を行った。磁性コア3及び各主要部のサイズを以下に示す。
  (磁性コア及び主要部のサイズ)
・磁性コア3の長さL:70mm
・磁性コア3の幅W:75mm
・磁性コア3の高さH:30mm
・ミドルコア部30の幅=第一ミドルコア部30a及び第二ミドルコア部30bの幅:24mm
・第一エンドコア部31及び第二エンドコア部32の長さ:12.5mm
・第一エンドコア部31及び第二エンドコア部32の幅W31,W32:75mm
・第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の幅=先端面3afの幅Ws:12mm
・対向面3bfの幅Ws:12mm
  〈試料No.1-1〉
・第一外側面取り部41oの面取り幅F11:4.5mm
・第一内側面取り部41iの面取り幅F12:0mm
・先端面3afの幅Wsに対する面取り幅F11の比率(F11/Ws):37.5%
・先端面3afの幅Wsに対する面取り幅F12の比率(F12/Ws):0
  〈試料No.10〉
・第一外側面取り部41oの面取り幅F11:2.25mm
・第一内側面取り部41iの面取り幅F12:2.25mm
・先端面3afの幅Wsに対する面取り幅F11の比率(F11/Ws):18.75%
・先端面3afの幅Wsに対する面取り幅F12の比率(F12/Ws):18.75%
 試料No.1-1は、第一外側面取り部41oの面取り幅F11が第一内側面取り部41iの面取り幅F12よりも大きい。試料No.10は、第一外側面取り部41oの面取り幅F11と第一内側面取り部41iの面取り幅F12とが同じ、比較モデルである。
 (電磁気性能の評価)
 各試料のリアクトルについて、インダクタンス及び損失をコンピュータをシミュレーションにより解析した。解析には、市販の電磁界解析ソフトウェアである株式会社JSOL製のJMAG-Designer19.0を使用した。インダクタンスの解析は、コイルに直流を流したときのインダクタンスを求めた。電流は0Aから400Aの範囲で変化させた。電流値が0A、100A、200A、及び300Aのときのインダクタンスを表1に示す。表1には、試料No.1-1における各電流値でのインダクタンスを、試料No.10における各電流値でのインダクタンスに対する差の比率として示す。この比率は、試料No.10における各電流値でのインダクタンスを100としたパーセンテージで示される。また、解析により得られたインダクタンスのグラフを図19に示す。図19のグラフにおいて横軸は電流(Amean)を示す。図19のグラフにおいて縦軸はインダクタンス(μH)を示す。図19中、破線のグラフは試料No.10のインダクタンスを示す。図19中、実線のグラフは試料No.1-1のインダクタンスを示す。
 損失の解析は、直流電流0A、入力電圧300V、出力電圧600V、周波数20kHzの条件で駆動したときの総損失を求めた。総損失には、磁性コアの鉄損、及びコイルでの損失などが含まれる。その結果を表1に示す。表1には、試料No.1-1の総損失を、試料No.10の総損失に対する差の比率として示す。この比率は、試料No.10の損失を100としたパーセンテージで示される。
 (重量低減効果の評価)
 更に、試料No.1-1のリアクトルについて、磁性コアの重量低減効果を評価した。ここでは、試料No.10における第一コアの体積に対する試料No.1-1における第一コアの体積の削減量を計算して求めた。体積削減量は、試料No.10の第一コアの体積から試料No.1-1の第一コアの体積を引いたものである。その結果を表1に示す。また、試料No.10の第一コアに対する試料No.1-1の第一コアの質量比を計算して求めた。質量比は、試料No.10の第一コアの質量に対する試料No.1-1の第一コアの質量を百分率で示したものである。表1には、質量比も併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1及び図19に示すように、試料No.1-1のインダクタンス特性は、試料No.10のインダクタンス特性とほぼ同じである。具体的には、表1に示すように、試料No.1-1における0Aから300Aの各電流値でのインダクタンスは、試料No.10における各電流値でのインダクタンスの±2.5%以内、更に±1.5%以内、特に±0.5以内であることから、試料No.1-1は、試料No.10と同等のインダクタンス特性を維持しているといえる。つまり、試料No.1-1は、所定のインダクタンスを十分に保つことができる。よって、試料No.1-1において、第一外側面取り部の面取り幅がインダクタンスにほとんど影響を与えない。また、表1の結果から、試料No.1-1は、試料No.10よりも損失が低減される。
 更に、試料No.1-1は、試料No.10に比較して、第一コアの重量を0.1%削減できる。
 <試験例2>
 試験例2では、第一外側面取り部41oの面取り幅F11を変えて、面取り幅F11が電磁気性能に及ぼす影響を調べた。具体的には、第一外側面取り部41oの面取り幅F11を2.4mmから6mmの範囲で設定した試料No.2-1からNo.2-6のリアクトルについて、試験例1と同様の評価を行った。試料No.2-3は、試験例1の試料No.1-1と同じである。試料No.2-1からNo.2-6の相違点は、第一外側面取り部41oの面取り幅F11のみである。
 各試料のリアクトルについて、インダクタンス及び総損失を試験例1と同様にして求めた。その結果を表2に示す。表2には、試料No.2-1からNo.2-6における各電流値でのインダクタンスを、試料No.10における各電流値でのインダクタンスに対する差の比率として示す。試料No.2-1からNo.2-6の総損失を、試料No.10の総損失に対する差の比率として示す。更に、試験例1と同様に、試料No.10における第一コアに対する試料No.2-1からNo.2-6における第一コアの体積削減量及び質量比を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示すように、第一外側面取り部の面取り幅F11が第一内側面取り部の面取り幅F12よりも大きいほど、損失が小さくなる。即ち、損失の低減効果が大きくなる。また、面取り幅F11が大きいほど、第一コアの体積削減量が大きくなる。即ち、重量の低減効果が大きくなる。しかし、面取り幅F11を大きくし過ぎると、インダクタンス特性が悪化し易い。具体的には、試料No.10における0Aから300Aの各電流値でのインダクタンスに対して、ばらつきが大きくなる。つまり、試料No.10と同等のインダクタンス特性を維持することが難しくなる。試料No.2-1からNo.2-5は、試料No.10に対して、0Aから300Aの各電流値でのインダクタンスのばらつき範囲が±0.5%以内であるので、所定のインダクタンス特性を十分に保つことができている。このことから、先端面の幅Wsに対する面取り幅F11の比率(F11/Ws)は、10%以上45%以下が好ましく、更に20%以上が好ましいと考えられる。更に、損失の低減効果だけでなく、重量の低減効果を考慮すると、比率(F11/Ws)は25%超が好ましいと考えられる。
 <試験例3>
 試験例3では、第一内側面取り部41iの面取り幅F12を変えて、面取り幅F12が電磁気性能に及ぼす影響を調べた。具体的には、第一内側面取り部41iの面取り幅F12を0mmから2mmの範囲で設定した試料No.3-1からNo.3-4のリアクトルについて、試験例1と同様の評価を行った。試料No.3-1は、試験例1の試料No.1-1と同じである。試料No.3-1からNo.3-4の相違点は、第一内側面取り部41iの面取り幅F12のみである。
 各試料のリアクトルについて、インダクタンス及び総損失を試験例1と同様にして求めた。その結果を表3に示す。表3には、試料No.3-1からNo.3-4における各電流値でのインダクタンスを、試料No.10における各電流値でのインダクタンスに対する差の比率として示す。試料No.3-1からNo.3-4の総損失を、試料No.10の総損失に対する差の比率として示す。更に、試験例1と同様に、試料No.10における第一コアに対する試料No.3-1からNo.3-4における第一コアの体積削減量及び質量比を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示すように、第一内側面取り部の面取り幅F12が小さいほど、損失が小さくなっており、損失の発生を抑制し易いことが分かる。試料No.3-1からNo.3-3は、試料No.10に比べて損失を0.5%以上低減できている。このことから、先端面の幅Wsに対する面取り幅F12の比率(F12/Ws)は、12.5%以下、更に10%以下が好ましいと考えられる。
 <試験例4>
 試験例4では、対向面3bfの幅Wsを変えて、先端面3afの幅Wsに対する幅Wsの削減量が電磁気性能に及ぼす影響を調べた。具体的には、対向面3bfの幅Wsを先端面3afの幅Wsよりも1mmから5mmの範囲で短くした試料No.4-1からNo.4-5のリアクトルについて、試験例1と同様の評価を行った。試料No.4-1からNo.4-5の相違点は、対向面3bfの幅Wsのみである。試料No.4-1からNo.4-5は、対向面3bfの幅Wsが異なる以外は試験例1の試料No.1-1と同様である。
 試料No.4-1からNo.4-5の対向面3bfの幅Wsはそれぞれ、11mm、10mm、9mm、8mm、7mmである。即ち、試料No.4-1からNo.4-5の第二エンドコア部32の幅W32はそれぞれ、73mm、71mm、69mm、67mm、65mmである。各試料における幅Wsと幅Wsとの差(Ws-Ws)、幅Wsに対する幅Wsの比率(Ws/Ws)をそれぞれ表4に示す。
 各試料のリアクトルについて、インダクタンス及び総損失を試験例1と同様にして求めた。その結果を表4に示す。表4には、試料No.4-1からNo.4-5における各電流値でのインダクタンスを、試料No.10における各電流値でのインダクタンスに対する差の比率として示す。試料No.4-1からNo.4-5の総損失を、試料No.10の総損失に対する差の比率として示す。
 (重量低減効果の評価)
 更に、試料No.4-1からNo.4-5のリアクトルについて、磁性コアの重量低減効果を評価した。ここでは、試料No.10における第二コアの体積に対する試料No.4-1からNo.4-5における第二コアの体積の削減量を計算して求めた。体積削減量は、試料No.10の第二コアの体積から試料No.4-1からNo.4-5における第二コアの体積を引いたものである。その結果を表4に示す。また、試料No.10の第二コアに対する試料No.4-1からNo.4-5の第二コアの質量比を計算して求めた。質量比は、試料No.10の第二コアの質量に対する試料No.4-1からNo.4-5の第二コアの質量を百分率で示したものである。表4には、質量比も併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表4に示すように、対向面の幅Wsが先端面の幅Wsよりも短い、即ち先端面の幅Wsと対向面の幅Wsとの差(Ws-Ws)が大きいほど、第二コアの体積削減量が大きくなる。即ち、重量の低減効果が大きくなる。しかし、対向面の幅Wsがより短くなると、その分インダクタンス特性の悪化が顕著となる。具体的には、試料No.10における0Aから300Aの各電流値でのインダクタンスに対して、ばらつきが大きくなる。つまり、試料No.10と同等のインダクタンス特性を維持することが難しくなる。表2から分かるように、対向面の幅Wsを短くしていくと、第二コアの体積削減量は一定の割合で増加するのに対し、インダクタンスのばらつき範囲は、体積削減量の増加割合よりも大きくなっている。試料No.4-1からNo.4-4は、試料No.10に対して、0Aから300Aの各電流値でのインダクタンスのばらつき範囲が±2.5%以内であることから、所定のインダクタンス特性を概ね保つことができているといえる。特に、試料No.4-1からNo.4-3は、試料No.10に対するインダクタンスのばらつき範囲が±1.5%以内であるので、所定のインダクタンス特性をより良好に保つことができている。このことから、先端面の幅Wsに対する対向面の幅Wsの比率(Ws/Ws)は、60%以上、更に70%以上が好ましいと考えられる。更に、損失の低減効果、及び重量の低減効果を考慮すると、比率(Ws/Ws)は92%以下、更に90%以下が好ましいと考えられる。
 <試験例5>
 上述した実施形態3と同様の構成のリアクトルについて、電磁気性能への影響を評価した。試験例5に用いるリアクトルの試料は、磁性コア3がE-E型である。第一コア3aの比透磁率μrは20である。第二コア3bの比透磁率μrは150である。
 試験例5では、先端面3afが第一外側面取り部41oのみを有する試料No.5-1からNo.5-3と、先端面3afが第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iを有する試料No.50について評価を行った。試料No.5-1からNo.5-3は、第一外側面取り部41oの面取り幅F11を5mmから6mmの範囲で設定した。試料No.5-1からNo.5-3の相違点は、第一外側面取り部41oの面取り幅F11のみである。磁性コア3及び各主要部のサイズを以下に示す。
  (磁性コア及び主要部のサイズ)
・磁性コア3の長さL:70mm
・磁性コア3の幅W:75mm
・磁性コア3の高さH:30mm
・ミドルコア部30の幅=第一ミドルコア部30a及び第二ミドルコア部30bの幅:24mm
・第一エンドコア部31及び第二エンドコア部32の長さ:12.5mm
・第一エンドコア部31及び第二エンドコア部32の幅W31,W32:75mm
・第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の第一部分33a,34aの幅=先端面3afの幅Ws:12mm
・第一サイドコア部33及び第二サイドコア部34の第二部分33b,34bの幅=対向面3bfの幅Ws:12mm
 試料No.5-1からNo.5-3は、第一外側面取り部41oの面取り幅F11が第一内側面取り部41iの面取り幅F12よりも大きい。試料No.5-1からNo.5-3において、第一内側面取り部41iの面取り幅F12はいずれも0mmである。試料No.50は、第一外側面取り部41oの面取り幅F11と第一内側面取り部41iの面取り幅F12とが同じ、比較モデルである。試料No.50において、第一外側面取り部41o及び第一内側面取り部41iの面取り幅F11,F12は2.25mmである。
 各試料のリアクトルについて、インダクタンス及び総損失を試験例1と同様にして求めた。その結果を表5に示す。表5には、試料No.No.5-1からNo.5-3における各電流値でのインダクタンスを、試料No.50における各電流値でのインダクタンスに対する差の比率として示す。試料No.5-1からNo.5-3の総損失を、試料No.50の総損失に対する差の比率として示す。更に、試料No.50における第一コアに対する試料No.5-1からNo.5-3における第一コアの体積削減量及び質量比を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表5に示すように、磁性コアがE-E型であっても、上述した試験例2のE-T型の場合と同様に、第一外側面取り部の面取り幅F11が大きいほど、損失が小さくなる。即ち、損失の低減効果が大きくなる。また、面取り幅F11が大きいほど、第一コアの体積削減量が大きくなる。即ち、重量の低減効果が大きくなる。しかし、面取り幅F11を大きくし過ぎると、インダクタンス特性が悪化し易い。具体的には、試料No.50における0Aから300Aの各電流値でのインダクタンスに対するばらつきがより大きくなる。つまり、試料No.30と同等のインダクタンス特性を維持することが難しくなる。試料No.5-1、No.5-2は、試料No.50に対して、0Aから300Aの各電流値でのインダクタンスのばらつき範囲が±0.5%以内であるので、所定のインダクタンス特性を十分に保つことができている。このことから、E-E型の磁性コアにおいては、先端面の幅Wsに対する面取り幅F11の比率(F11/Ws)は、40%以上45%以下が好ましいと考えられる。
 1 リアクトル
 2 コイル
 2a 第一の端面、2b 第二の端面
 21 巻回部、21a,21b 端部
 3 磁性コア
 3a 第一コア、3b 第二コア
 30 ミドルコア部
  30a 第一ミドルコア部、30b 第二ミドルコア部
 31 第一エンドコア部、32 第二エンドコア部
 33 第一サイドコア部、34 第二サイドコア部
 33a,34a 第一部分、33b,34b 第二部分
 3af 先端面、3bf 対向面
 3ao,3bo 外側縁
 3ai,3bi 内側縁
 41 第一面取り部
 41o 第一外側面取り部、41i 第一内側面取り部
 42 第二面取り部
 42o 第二外側面取り部、42i 第二内側面取り部
 F11,F12,F21,F22 面取り幅
 W,Ws,Ws,W31,W32 幅
 L 長さ
 H 高さ
 1100 電力変換装置
 1110 コンバータ
 1111 スイッチング素子
 1112 駆動回路
 1115 リアクトル
 1120 インバータ
 1150 給電装置用コンバータ
 1160 補機電源用コンバータ
 1200 車両
 1210 メインバッテリ
 1220 モータ
 1230 サブバッテリ
 1240 補機類
 1250 車輪
 1300 エンジン

Claims (16)

  1.  コイルと磁性コアとを備えるリアクトルであって、
     前記磁性コアは、X方向に組み合わされることでθ状に構成される第一コアと第二コアとを備え、
     前記第一コアは、第一エンドコア部と、ミドルコア部の少なくとも一部と、第一サイドコア部及び第二サイドコア部を含む両サイドコア部の少なくとも一部とを含み、
     前記第二コアは、第二エンドコア部と、前記ミドルコア部の残部と、前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々の残部とを含み、
     前記第一エンドコア部は、前記コイルの第一の端面に臨み、
     前記第二エンドコア部は、前記コイルの第二の端面に臨み、
     前記ミドルコア部は、前記コイルの内側に配置され、
     前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部は、前記ミドルコア部を挟むように前記コイルの外側に配置され、
     前記第一コアの前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々は、前記第二コアに向く先端面を有し、
     前記第二コアの表面は、前記先端面と向かい合う対向面を有し、
     前記磁性コアをZ方向から見たとき、
      前記対向面の外側縁は前記先端面の外側縁からY方向の内側に位置する、又は前記先端面の外側縁と前記Y方向に揃っていると共に、
      前記対向面の内側縁と前記先端面の内側縁とは前記Y方向に実質的に揃っており、
     前記先端面は、前記Z方向に沿う第一面取り部を有し、
     前記第一面取り部は、前記先端面の外側縁につながる第一外側面取り部、及び前記先端面の内側縁につながる第一内側面取り部のうち、少なくとも前記第一外側面取り部を含み、
     前記第一外側面取り部の面取り幅が、前記第一内側面取り部の面取り幅よりも大きく、
     前記X方向は、前記ミドルコア部の軸方向に沿った方向であり、
     前記Y方向は、前記ミドルコア部と前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部とが並列される方向であり、
     前記Z方向は、前記X方向と前記Y方向の双方に直交する方向である、
    リアクトル。
  2.  前記第一外側面取り部の面取り幅は、前記先端面における前記Y方向の幅の10%以上45%以下である請求項1に記載のリアクトル。
  3.  前記第一内側面取り部の面取り幅は、前記先端面における前記Y方向の幅の12.5%以下である請求項1又は請求項2に記載のリアクトル。
  4.  前記第一内側面取り部の面取り幅が2mm以下である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のリアクトル。
  5.  前記第一外側面取り部は、丸面取りである請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のリアクトル。
  6.  前記第一コアは、樹脂中に軟磁性粉末が分散した複合材料の成形体であり、
     前記第二コアは、軟磁性粉末を含む原料粉末の圧粉成形体である請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のリアクトル。
  7.  前記第一コアの比透磁率は5以上50以下である請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のリアクトル。
  8.  前記第二コアの比透磁率は50以上500以下である請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のリアクトル。
  9.  前記第二コアの比透磁率が前記第一コアの比透磁率よりも高い請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のリアクトル。
  10.  前記対向面の外側縁は前記先端面の外側縁から前記Y方向の内側に位置しており、
     前記対向面における前記Y方向の幅が、前記先端面における前記Y方向の幅よりも短い請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のリアクトル。
  11.  前記対向面における前記Y方向の幅は、前記先端面における前記Y方向の幅の60%以上92%以下である請求項10に記載のリアクトル。
  12.  前記対向面は、前記Z方向に沿う第二面取り部を有し、
     前記第二面取り部は、前記対向面の外側縁につながる第二外側面取り部、及び前記対向面の内側縁につながる第二内側面取り部のうち、少なくとも前記第二外側面取り部を含み、
     前記第二外側面取り部の面取り幅が、前記第二内側面取り部の面取り幅よりも大きい請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のリアクトル。
  13.  前記第一コアは、前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々の全部を含み、
     前記対向面は、前記第二コアの前記第二エンドコア部に備わる請求項1から請求項12のいずれか一項に記載のリアクトル。
  14.  前記第一コアは、前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々の一部を含み、
     前記対向面は、前記第二コアの前記第一サイドコア部及び前記第二サイドコア部の各々の残部に備わる請求項1から請求項12のいずれか一項に記載のリアクトル。
  15.  請求項1から請求項14のいずれか1項に記載のリアクトルを備える、
    コンバータ。
  16.  請求項15に記載のコンバータを備える、
    電力変換装置。
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