WO2022153744A1 - リアクトル - Google Patents

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WO2022153744A1
WO2022153744A1 PCT/JP2021/045505 JP2021045505W WO2022153744A1 WO 2022153744 A1 WO2022153744 A1 WO 2022153744A1 JP 2021045505 W JP2021045505 W JP 2021045505W WO 2022153744 A1 WO2022153744 A1 WO 2022153744A1
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WO
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gap
coil
core
reactor
reactor according
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/045505
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English (en)
French (fr)
Inventor
坂野好子
木戸智洋
金川哲也
笹井英一
野尾直矢
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00

Definitions

  • the present invention relates to a reactor.
  • the reactor is a passive element that uses inductance, and has been installed in various electronic devices as an element of circuit elements in recent years.
  • an inverter mounted on a vehicle such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, or a fuel cell vehicle incorporates a converter that boosts or lowers the battery voltage, and the reactor is used as a core component of the converter.
  • Patent Document 1 has a coil 210 and a core 220 having the coil 210 embedded therein, as shown in FIG. 33, and has a uniform width in the direction of magnetic flux.
  • a reactor 200 having a non-magnetic gap 230 provided in the core 220 is disclosed. According to this reactor 200, it is said that the magnetic saturation prevention effect can be enhanced.
  • the present invention solves the above problems, and an object of the present invention is to provide a reactor capable of reducing iron loss.
  • the reactor of the present invention is With the core The coil embedded in the core and With A gap extending from the surface of the coil in a direction blocking the magnetic path is provided in the core.
  • the gap is characterized by having a non-uniform width and having the narrowest narrowest portion at a position different from the surface of the coil.
  • the gap provided in the core has a non-uniform width, and has the narrowest narrowest portion at a position different from the surface of the coil, thereby that is around the coil.
  • the magnetic flux density can be dispersed and the iron loss can be reduced.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a reactor in which a gap is provided between the surface of the coil and the surface of the core facing in a direction orthogonal to the direction of the winding axis of the coil.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a reactor in which the narrowest portion of the gap exists at a position other than the surface of the coil and the surface of the core. It is a schematic cross-sectional view of the reactor in the modification 2 of the 1st Embodiment. It is a figure which shows the magnetic flux density distribution of the reactor in the modification 2 of the 1st Embodiment obtained by the simulation. It is a schematic cross-sectional view of the reactor in the modification 3 of the first embodiment. It is a figure which shows the magnetic flux density distribution of the reactor in the modification 3 of the 1st Embodiment obtained by the simulation. It is a schematic cross-sectional view of the reactor in the modification 4 of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line XXVIII-XXVIII of the reactor shown in FIG. 27.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line XXIX-XXIX of the reactor shown in FIG. 27. It is a schematic top view of the reactor in the second embodiment. It is a schematic bottom view of the reactor in the second embodiment. It is a schematic top view of the reactor of the structure which provided the gap which blocks the magnetic path of the magnetic flux around the long side and the magnetic flux around a short side of a coil, respectively. It is sectional drawing which shows typically the structure of the reactor of Patent Document 1.
  • FIG. 1 is a top perspective view schematically showing the configuration of the reactor 100 in the first embodiment.
  • the coil 20 is configured by winding the conducting wire 21 from the inside to the outside (or from the outside to the inside), but it is shown in a simplified manner in FIG.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the reactor 100 shown in FIG. 1 along the line II-II.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of Reactor 100 shown in FIG. 1 along lines III-III.
  • FIG. 4 is a schematic top view of the reactor 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic bottom view of the reactor 100 according to the first embodiment.
  • the lead-out portion of the lead wire 21 of the coil 20, which will be described later, is omitted.
  • the reactor 100 includes a core 10 and a coil 20 embedded in the core 10.
  • the coil 20 is configured by winding the conducting wire 21 in a rectangular shape.
  • the corners of the conducting wire 21 wound in a rectangular shape are rounded when viewed in the winding axis direction. That is, in the present invention, "winding in a rectangular shape” also includes a mode in which the corners are wound in a curved shape instead of a right angle.
  • the conductor 21 is made of a metal material such as copper, aluminum, or an alloy thereof, and its surface is coated with an enamel material such as polyamide-imide.
  • the cross-sectional shape of the conducting wire 21 is, for example, a circular shape or a flat shape.
  • the present invention is not limited by the material and the cross-sectional shape of the conducting wire 21.
  • the conducting wire 21 is a flat wire having a flat cross-sectional shape, and is wound by flatwise winding.
  • the conductor wire 21, which is a flat wire may be wound edgewise.
  • edgewise winding is a winding method in which the long side (width direction) of the cross section of the conducting wire 21 which is a flat wire is bent and wound, and the reactor 100 has good thermal conductivity in the horizontal direction. Since there are many thermal interfaces in the vertical direction, the thermal conductivity may decrease in the vertical direction.
  • the flatwise winding is a winding method in which the short side (thickness direction) of the cross section of the conductor wire 21, which is a flat wire, is bent and wound in a spiral shape, and the thermal conductivity of the reactor 100 in the horizontal direction. Is low, but the thermal conductivity in the vertical direction is good. Therefore, when the reactor 100 is installed on the cooling plate and cooled, it is preferable to use flatwise winding having good thermal conductivity in the vertical direction as in the present embodiment.
  • the coil 20 is covered with a non-magnetic insulating layer 40.
  • a non-magnetic insulating layer 40 for example, an epoxy resin, a silicone resin, a polyphenylene sulfide resin, or the like can be used.
  • the thickness of the non-magnetic insulating layer 40 covering the coil 20 is, for example, 0.1 mm or more and 3 mm or less.
  • the molding method of the non-magnetic insulating layer 40 is not particularly limited, and for example, an injection molding method, a transfer molding method, or the like can be adopted.
  • the non-magnetic insulating layer 40 may contain a filler having high thermal conductivity such as alumina. Good heat dissipation can be ensured by containing a filler having a high thermal conductivity in the non-magnetic insulating layer 40 and setting the thermal conductivity to, for example, 5 W / mK or more.
  • the coil 20 does not necessarily have to be covered with the non-magnetic insulating layer 40.
  • the core 10 is provided so as to cover the coil 20, and has an inner core 11 located inside the coil 20 and an outer core 12 located outside the coil 20.
  • the core 10 covers the coil 20
  • not only the coil 20 is completely covered by the core 10 but also the core 10 is provided inside and outside the coil 20 as in the present embodiment. A mode that partially covers 20 is included.
  • the core 10 contains a magnetic powder made of a soft magnetic metal material, a ferrite material, or the like.
  • the soft magnetic metal material is not particularly limited, and for example, Fe—Si alloy, Fe—Si—Cr alloy, Fe—Al alloy, Fe—Ni alloy, Fe—Co alloy and the like.
  • Various crystalline alloy powder materials, an amorphous material containing Fe as a main component and having excellent soft magnetic properties, or a nanocrystalline metal material in which an amorphous phase and a nanocrystalline phase are mixed can be used.
  • this soft magnetic metal material it is preferable to form a coating layer made of an insulating material such as a phosphate or a silicone resin on the surface of the metal powder from the viewpoint of ensuring the insulating property.
  • the ferrite material is also not particularly limited, and various ferrite materials containing Fe 2 O 3 as a main component, such as Ni-based, Cu-Zn-based, Ni-Zn-based, Mn-Zn-based, and Ni-Cu-Zn-based. Can be used.
  • the core 10 usually contains a resin material such as an epoxy resin or a silicone resin as a binder in a volume ratio of 40 vol% or less.
  • a resin material such as an epoxy resin or a silicone resin as a binder in a volume ratio of 40 vol% or less.
  • a gap 30 (30a, 30b) extending from the surface of the coil 20 in a direction blocking the magnetic path is provided in the core 10.
  • the “surface of the coil 20” may be read as the “surface of the non-magnetic insulating layer 40”
  • the “coil 20” may be read as “the surface of the non-magnetic insulating layer 40”.
  • the first surface 10a and the second surface 10b of the core 10 are surfaces facing the direction Y1 of the winding axis of the coil 20.
  • the first surface 20a of the coil 20 is a surface facing the first surface 10a of the core 10 at a position closest to the first surface 10a of the core 10.
  • the second surface 20b of the coil 20 is a surface facing the second surface 10b of the core 10 at a position closest to the second surface 10b of the core 10.
  • the first gap 30a is at a position where at least a part overlaps with the coil 20 when viewed in the direction of the winding axis located at the center of the coil 20, and the coil 20 Two are provided at symmetrical positions with respect to the winding axis.
  • each of the two first gaps 30a is the first surface 20a of the coil 20 and passes through the central position of the bundle of conductors 21 constituting the coil 20. It is provided so as to extend from a plane orthogonal to the winding axis. Since the first gap 30a is provided so as to pass through the central position of the bundle of the conductors 21 constituting the coil 20 and extend from the plane orthogonal to the winding axis, the leakage flux is provided at the ridge of the bundle of the conductors 21. It is possible to suppress interlinking at the position of.
  • the second gap 30b is at a position where at least a part overlaps with the coil 20 when viewed in the direction of the winding axis located at the center of the coil 20, and the coil 20 Two are provided at symmetrical positions with respect to the winding axis.
  • each of the two second gaps 30b is the second surface 20b of the coil 20 and passes through the central position of the bundle of conductors 21 constituting the coil 20. It is provided so as to extend from a plane orthogonal to the winding axis. Since the second gap 30b is provided so as to pass through the central position of the bundle of the conductors 21 constituting the coil 20 and extend from the plane orthogonal to the winding axis, the leakage flux is provided at the ridge of the bundle of the conductors 21. It is possible to suppress interlinking at the position of.
  • the second gap 30b is provided at a position symmetrical with the first gap 30a across the coil 20 in the direction Y1 of the winding axis of the coil 20. .. Since the second gap 30b is provided at a position symmetrical to the first gap 30a, the magnetic field can be reduced over the entire magnetic path around the coil 20, and the magnetic flux density can be reduced. As a result, magnetic saturation can be suppressed more effectively, and the superimposition characteristics of the reactor 100 can be improved.
  • the first gap 30a and the second gap 30b can be provided at the ridgeline portion of the coil 20, respectively, but in that case, the leakage flux leaking from each of the first gap 30a and the second gap 30b is the coil.
  • An interlinking portion is formed on the surface of 20, and the copper loss increases. Therefore, it is preferable that the first gap 30a and the second gap 30b are respectively arranged on the surface of the coil 20 which is not the ridgeline portion.
  • the gap 30 (30a, 30b) has a non-uniform width and has the narrowest narrowest portion 31 (31a, 31b) at a position different from the surface of the coil 20.
  • the width of the gap 30 (30a, 30b) means the distance between the cores 10 parallel to the magnetic path.
  • the first gap 30a has a first narrowest portion 31a and the second gap 30b has a second narrowest portion 31b.
  • the width of the first gap 30a gradually decreases from the first surface 20a of the coil 20 to a predetermined position inside the core 10, and the core starts from a predetermined position inside the core 10. It is constant up to the first surface 10a of 10. That is, the first narrowest portion 31a exists from the position inside the core 10 to the position of the first surface 10a of the core 10. Further, the width of the first gap 30a is widest at the position of the first surface 20a of the coil 20.
  • the width of the second gap 30b gradually decreases from the second surface 20b of the coil 20 to a predetermined position inside the core 10, and from a predetermined position inside the core 10 to the second surface 10b of the core 10. Is constant until. That is, the second narrowest portion 31b exists from the position inside the core 10 to the position of the second surface 10b of the core 10. Further, the width of the second gap 30b is widest at the position of the second surface 20b of the coil 20.
  • the width of the first gap 30a and the second gap 30b on the coil 20 side is, for example, 0.1 mm or more and 10 mm or less, and the width of the core 10 on the surface side is, for example, greater than 0 mm and 9 mm or less.
  • the first gap 30a and the second gap 30b are made of a non-magnetic insulating resin such as an epoxy resin, a silicone resin, or a polyphenylene sulfide resin.
  • the first gap 30a and the second gap 30b may be made of a material other than the non-magnetic insulating resin, or may be made of an air gap which is an air gap.
  • the first gap 30a and the second gap 30b may be composed of a combination of different materials, for example, a non-magnetic insulating resin and air (space).
  • first gap 30a and the second gap 30b it is possible to omit one of the first gap 30a and the second gap 30b as in the configuration of the modified example described later. However, by providing the first gap 30a and the second gap 30b in the core 10, magnetic saturation can be suppressed more effectively.
  • FIG. 6A shows the magnetic flux density distribution of the reactor 100 in the present embodiment
  • FIG. 6B shows the magnetic flux density distribution of the reactor described in Patent Document 1.
  • the width of the gap 30 (30a, 30b) is non-uniform, and the narrowest narrowest portion 31 (31a, 31b) is provided at a position different from the surface of the coil 20. ..
  • FIG. 6A With such a structure, as shown in FIG. 6A, it is possible to disperse the magnetic flux density around the coil 20 and suppress the concentration of the magnetic flux around the coil 20. Therefore, the magnetic flux passing through the core 10 can be reduced, and the iron loss can be reduced.
  • a sinusoidal current of DC60A and AC80A peak to peak
  • the coil 20 is configured such that the narrowest portion 31 (31a, 31b) exists on the surface of the core 10 which is located far from the coil 20 and has a low magnetic flux density. By dispersing the magnetic flux density around the coil, it is possible to reduce the iron loss without significantly changing the inductance (L value).
  • the widths of the first gap 30a and the second gap 30b are the largest on the coil 20 side and the smallest on the surface side of the core 10. Therefore, since the shapes of the first gap 30a and the second gap 30b are stable, the core material for forming the core 10 with respect to the first gap 30a and the second gap 30b during the manufacture of the reactor 100 Deformation when pressure is applied can be suppressed.
  • a flat wire having a flat cross section is prepared, and the conductor 21 is wound in a rectangular shape by flatwise winding to manufacture a coil 20 (FIG. 7 (a)).
  • the produced coil 20 is covered with a non-magnetic insulating layer 40.
  • the gap 30 (30a, 30b) is also formed by the non-magnetic insulating resin (FIG. 7 (b)).
  • the coil 20 covered with the non-magnetic insulating layer 40 is covered with a core material in which the magnetic powder and the resin material are mixed in a predetermined ratio.
  • the entire body including the gap 30 is covered with the core material except for the portion where the lead wire 21 of the coil 20 is pulled out.
  • the core material is cured by pressurizing and heating to form the core 10 (FIG. 7 (c)).
  • the method of scraping the surface of the core 10 is not particularly limited, and physical means such as grinding or cutting may be used, or a chemical reaction such as etching may be used.
  • Reactor 100 can be obtained by the method described above.
  • the narrowest portion 31 of the gap 30 can be an air gap instead of resin.
  • the whole is covered with a core material and cured to form a core 10.
  • the surface of the core 10 in the portion where the gap 30 (30a, 30b) exists is scraped so that the gap 30 (30a, 30b) formed of the non-magnetic insulating resin is exposed (see FIG. 8B). ).
  • the portion where the core 10 is cut becomes an air gap, which is the narrowest portion 31 (31a, 31b) of the gap 30 (30a, 30b). That is, the gap 30 (30a, 30b) is composed of a non-magnetic insulating resin and a space, and the narrowest portion 31 (31a, 31b) is composed of a space.
  • the reactor 100 can be manufactured more easily. Further, as will be described later, the reactor 100 can be easily manufactured as compared with the manufacturing method in which the mold is brought into contact with the surface of the gap 30, so that the productivity is improved.
  • the cross section When scraping the surface of the core 10, the cross section may be scraped so as to be trapezoidal as shown in FIG.
  • the narrowest portion 31 (31a, 31b) of the gap 30 (30a, 30b) exists inside the core 10.
  • the entire gap 30 is covered with the core material, and then the surface of the core 10 is scraped so that the surface of the gap 30 is exposed.
  • the core material is used so that the surface of the gap 30 is exposed. It may be covered with.
  • the mold 50 is arranged so as to be in contact with the surface of the gap 30 (30a, 30b), and then the core material is filled inside the mold 50 and cured. As a result, the core 10 is formed (FIG. 10 (b)). Then, by removing the mold 50, the reactor 100 can be obtained.
  • the gap 30 and the mold 50 are contacted.
  • the core material may penetrate between the gap 30 and the mold 50. Therefore, as shown in FIG. 11A, a mold 50A having a protrusion 51 that covers the periphery of the narrowest portion 31 (31a, 31b) side of the gap 30 (30a, 30b) may be used. ..
  • the core material penetrates into the position where the gap 30 and the mold 50 come into contact with each other. Can be suppressed.
  • the portion where the protrusion 51 of the mold 50A is located becomes an air gap 52. That is, the gap 30 (30a, 30b) is composed of a non-magnetic insulating resin and a space.
  • the shape of the mold 50A having the protrusion 51 covering the periphery on the narrowest portion 31 (31a, 31b) side is not limited to the shape shown in FIG. 11 (a), and is not limited to the shape shown in FIG. It may have a shape as shown in 12 (b).
  • the mold 50A shown in FIG. 12A has a tapered shape in which the protrusion 51 covers a part of the gap 30 (30a, 30b) and is inclined toward the surface of the coil 20.
  • the mold 50A shown in FIG. 12B has a shape in which the protrusion 51 covers a part of the gap 30 (30a, 30b) and the thickness gradually decreases toward the surface of the coil 20. That is, the protrusion 51 of the mold 50A may have a shape capable of covering the periphery of the gap 30 (30a, 30b) on the narrowest portion 31 (31a, 31b) side.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the reactor 100A in the first modification of the first embodiment.
  • the cutting position of the cross-sectional view shown in FIG. 13 is the same as the cutting position of the cross-sectional view shown in FIG.
  • the shape of the gap 30 (30a, 30b) when cut at a plane orthogonal to the stretching direction of the gap 30 (30a, 30b) is It is trapezoidal.
  • the stretching direction of the gap 30 (30a, 30b) here means a stretching direction that is parallel to the stretching direction of the conductor 21 of the coil 20.
  • the first narrowest portion 31a of the narrowest first gap 30a exists at the position of the first surface 10a of the core 10
  • the second narrowest portion 31b of the second gap 30b exists. Is located at the position of the second surface 10b of the core 10.
  • the width of the first gap 30a is widest at the position of the first surface 20a of the coil 20
  • the width of the second gap 30b is widest at the position of the second surface 20b of the coil 20.
  • FIG. 14 is a magnetic flux density distribution obtained by simulation for the reactor 100A in the first modification of the first embodiment.
  • the magnetic flux density around the coil 20 is dispersed, and the concentration of the magnetic flux around the coil 20 is suppressed. Therefore, the magnetic flux passing through the core 10 can be reduced, and the iron loss can be reduced.
  • the first gap 30a formed from the first surface 20a of the coil 20 to the first surface 10a of the core 10 and the second surface 20b of the coil 20 to the second surface 10a of the core 10 are formed.
  • a second gap 30b formed up to the surface 10b of the above is provided.
  • a configuration in which only one of the first gap 30a and the second gap 30b is provided may be provided.
  • FIG. 15A is a schematic cross-sectional view of the reactor 100B provided with only the first gap 30a in the core 10, and FIG. 15B is a second gap 30b in the core 10. It is a schematic cross-sectional view of the reactor 100C provided only with.
  • first gap 30a and the second gap 30b are formed between the surface of the coil 20 and the surface of the core 10 facing in a direction orthogonal to the direction Y1 of the winding axis of the coil 20. good.
  • FIG. 16 is a schematic representation of the reactor 100D in which a gap 30 (30a, 30b) is provided between the surface of the coil 20 facing the direction Y1 of the winding axis of the coil 20 and the surface of the core 10. It is a cross-sectional view.
  • the cutting position of the cross-sectional view shown in FIG. 16 is the same as the cutting position of the cross-sectional view shown in FIG.
  • the first gap 30a is formed between the third surface 20c on the outer peripheral side of the coils 20 facing each other and the third surface 10c of the core 10.
  • the second gap 30b is formed between the third surface 20c on the outer peripheral side of the coils 20 facing each other and the fourth surface 10d of the core 10.
  • the first gap 30a and the second gap 30b each extend from the surface of the coil 20 in the direction of blocking the magnetic path.
  • the third surface 10c and the fourth surface 10d of the core 10 are surfaces facing in a direction orthogonal to the direction Y1 of the winding axis of the coil 20.
  • the first narrowest portion 31a of the first gap 30a exists at the position of the third surface 10c of the core 10. Further, the second narrowest portion 31b of the second gap 30b exists at the position of the fourth surface 10d of the core 10.
  • the narrowest portion 31 of the gap 30 may exist at a position other than the surface of the coil 20 and the surface of the core 10.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of the reactor 100E in which the narrowest portion 31 of the gap 30 exists at a position other than the surface of the coil 20 and the surface of the core 10.
  • the cutting position of the cross-sectional view shown in FIG. 17 is the same as the cutting position of the cross-sectional view shown in FIG.
  • the gap 30 is formed between the fourth surfaces 20d on the inner peripheral side of the coils 20 facing each other via the center of the core 10. In this case as well, the gap 30 extends from the surface of the coil 20 in a direction that blocks the magnetic path.
  • the width of the gap 30 is widest at the position of the fourth surface 20d of the coil 20 and narrowest at the center position of the core 10. That is, the narrowest portion 31 of the narrowest gap 30 exists inside the core 10, which is a position other than the surface of the coil 20 and the surface of the core 10, and more specifically, at the center of the core 10. Since the narrowest portion 31 of the gap 30 exists inside the core 10, the magnetic flux density on the surface side of the core 10 can be reduced. Therefore, as described in the second embodiment described later, when the reactor 100E is housed in the case, the case loss generated by the magnetic flux buffering with the case can be reduced.
  • reactors 100A to 100E having the same shape of the gap 30 but different arrangement positions are shown, but the arrangement positions of the gap 30 may be combined as appropriate.
  • the structure may be a combination of the gaps 30 (30a, 30b) shown in FIGS. 13 and 16, or the structure may be a combination of the gaps 30 shown in FIGS. 13, 16 and 17.
  • the arrangement positions of the gaps 30 (30a, 30b) may be the positions shown in FIGS. 15, 16 or 17, or the gaps 30 at different positions may be appropriately combined as a structure. May be good.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of the reactor 100F in the second modification of the first embodiment.
  • the cutting position of the cross-sectional view shown in FIG. 18 is the same as the cutting position of the cross-sectional view shown in FIG.
  • the shape of the gap 30 (30a, 30b) when cut at a plane orthogonal to the stretching direction of the gap 30 (30a, 30b) is It is a triangle.
  • the first narrowest portion 31a of the first gap 30a exists at the position of the first surface 10a of the core 10
  • the second narrowest portion 31b of the second gap 30b is the core 10. It exists at the position of the second surface 10b of the above.
  • FIG. 19 is a magnetic flux density distribution obtained by simulation for the reactor 100F in the second modification of the first embodiment.
  • the magnetic flux density around the coil 20 is dispersed, and the concentration of the magnetic flux around the coil 20 is suppressed. Therefore, the magnetic flux passing through the core 10 can be reduced, and the iron loss can be reduced.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of the reactor 100G according to the third modification of the first embodiment.
  • the cutting position of the cross-sectional view shown in FIG. 20 is the same as the cutting position of the cross-sectional view shown in FIG.
  • the width of the gap 30 (30a, 30b) decreases in one direction, but has a shape of increasing in the middle.
  • the first gap 30a is formed between the first surface 20a of the coil 20 and the first surface 10a of the core 10.
  • the width of the first gap 30a gradually decreases from the first surface 20a of the coil 20 toward the first surface 10a of the core 10, but gradually increases from the middle. Therefore, the first narrowest portion 31a of the first gap 30a exists at a position between the first surface 20a of the coil 20 and the first surface 10a of the core 10. Further, the width of the first gap 30a is widest at the position of the first surface 20a of the coil 20.
  • the second gap 30b is formed between the second surface 20b of the coil 20 and the second surface 10b of the core 10.
  • the width of the second gap 30b gradually decreases from the second surface 20b of the coil 20 toward the second surface 10b of the core 10, but gradually increases from the middle. Therefore, the second narrowest portion 31b of the second gap 30b exists at a position between the second surface 20b of the coil 20 and the second surface 10b of the core 10. Further, the width of the second gap 30b is widest at the position of the second surface 20b of the coil 20.
  • FIG. 21 is a magnetic flux density distribution obtained by simulation for the reactor 100G in the third modification of the first embodiment.
  • the magnetic flux density around the coil 20 is dispersed, and the concentration of the magnetic flux around the coil 20 is suppressed. Therefore, the magnetic flux passing through the core 10 can be reduced, and the iron loss can be reduced.
  • the surface of the gap 30 at the portion where the gap 30 is connected to the surface of the coil 20 is a flat surface. That is, as shown in FIG. 3 and the like, the connection point between the surface of the gap 30 and the surface of the coil 20 is a straight line in the cross section when the gap 30 is cut in a plane orthogonal to the extending direction.
  • the surface of the core 10 in contact with the gap 30 at the portion where the gap 30 is connected to the surface of the coil 20 may be a curved surface.
  • FIG. 22 is a schematic cross-sectional view of the reactor 100H in the modified example 4 of the first embodiment.
  • the surface of the core 10 in contact with the gap 30 at the portion 32a where the gap 30 is connected to the surface of the coil 20 is a curved surface. That is, as shown in FIG. 22, in the cross section when the gap 30 is cut in a plane orthogonal to the extending direction of the gap 30, the surface of the core 10 in contact with the portion 32a in which the gap 30 is connected to the surface of the coil 20 is curved. be.
  • the line on the surface of the core 10 in contact with the first gap 30a extending from the first surface 10a of the core 10 to the first surface 20a of the coil 20 is a straight line halfway. However, it is curved at the portion 32a connected to the first surface 20a of the coil 20. In other words, in the portion 32a where the first gap 30a is connected to the surface of the coil 20, the surface of the core 10 in contact with the first gap 30a is marked with an R.
  • the line on the surface of the core 10 in contact with the second gap 30b extending from the second surface 10b of the core 10 to the second surface 20b of the coil 20 is a straight line halfway.
  • the portion 32b connected to the second surface 20b of the coil 20 is curved.
  • the surface of the core 10 in contact with the second gap 30b is marked with an R.
  • the strength of the first gap 30a and the second gap 30b can be improved by the above-mentioned structure, and the strength of the first gap 30a and the second gap 30a can be improved. Deformation of the gap 30b can be suppressed more effectively.
  • FIG. 23 is a perspective view schematically showing the external shape of the reactor 100I provided with the gap support portion 33 for supporting the first gap 30a. However, FIG. 23 shows a state in which the core 10 is omitted.
  • the gap support portion 33 supports the first gap 30a, which is narrower than the first gap 30a, by having a shape in which the width of the surface side of the coil 20 is wider.
  • the shape of the gap support portion 33 is not limited to the shape shown in FIG. 23.
  • the gap support portion 33 can be made of a non-magnetic insulating resin such as an epoxy resin, a silicone resin, or a polyphenylene sulfide resin.
  • gap support portions 33 are provided for each of the two first gaps 30a, but the gap support portion 33 for supporting one first gap 30a The number is not limited to three. Further, a gap support portion 33 for supporting the second gap 30b may be further provided.
  • the gap support portion 33 for supporting the gap 30 since the gap support portion 33 for supporting the gap 30 is provided, the strength of the gap 30 is improved. Thereby, during the production of the reactor 100I, it is possible to more effectively suppress the deformation when the pressure of the core material for forming the core 10 is applied to the first gap 30a.
  • the gap 30 (30a, 30b) extends linearly in one direction, but extends in a shape other than the straight line. It may be configured as follows.
  • FIG. 24 is a schematic top view of the reactor 100J in the modified example 6 of the first embodiment.
  • the first gap 30a has a shape extending in a curved shape in one direction.
  • the shape of the second gap 30b is the same as the shape of the first gap 30a.
  • FIG. 25 is a schematic top view of a reactor 100K having a different configuration in which the gap 30 (30a, 30b) extends in a shape other than a straight line. Even in the reactor 100K shown in FIG. 25, the first gap 30a has a shape extending in a curved shape in one direction. Although not shown, the shape of the second gap 30b is the same as the shape of the first gap 30a.
  • FIG. 26 is a schematic top view of the reactor 100L having yet another configuration in which the gap 30 (30a, 30b) extends in a shape other than a straight line.
  • the first gap 30a has a zigzag shape, that is, a shape in which the direction of linear extension repeatedly changes.
  • the shape of the second gap 30b is the same as the shape of the first gap 30a.
  • FIG. 27 is a top perspective view schematically showing the configuration of the reactor 100M in the second embodiment.
  • FIG. 28 is a schematic cross-sectional view taken along the line XXVIII-XXVIII of the reactor 100M shown in FIG. 27.
  • FIG. 29 is a schematic cross-sectional view taken along the line XXIX-XXIX of the reactor 100M shown in FIG. 27.
  • FIG. 30 is a schematic top view of the reactor 100M in the second embodiment.
  • FIG. 31 is a schematic bottom view of the reactor 100M in the second embodiment.
  • the heat transfer provided between the case 70 accommodating the core 10 and the coil 20 and the case 70 and the coil 20 is provided.
  • a unit 80 (see FIGS. 28 and 31) is further provided.
  • the case 70 includes a bottom surface portion 70a, a first side surface portion 70b, a second side surface portion 70c, a third side surface portion 70d, and a fourth side surface portion 70e, and has a box-like shape.
  • the first side surface portion 70b and the third side surface portion 70d face each other, and the second side surface portion 70c and the fourth side surface portion 70e face each other. That is, the case 70 has a rectangular shape when viewed in the direction Y1 of the winding axis of the coil 20.
  • the case 70 may further include an upper surface portion facing the bottom surface portion 70a.
  • the first side surface portion 70b to the fourth side surface portion 70e are parallel to the four sides of the conducting wire 21 wound in a rectangular shape.
  • the case 70 can be made of a non-magnetic metal material such as aluminum.
  • the bottom surface 70a of the case 70 constitutes a pedestal on which the core 10 and the coil 20 are placed. Note that the mounting here includes a mode in which the coil 20 is not in direct contact with the bottom surface portion 70a constituting the pedestal, but is located above the bottom surface portion 70a, as shown in FIG. 29.
  • the heat transfer portion 80 is provided on the bottom surface portion 70a of the case 70.
  • two heat transfer portions 80 having a trapezoidal shape when viewed in the direction of the winding axis of the coil 20 are provided.
  • the heat transfer section 80 is made of a non-magnetic material having high thermal conductivity, for example, aluminum.
  • the heat transfer portion 80 may be integrally formed with the case 70, or is configured so that a member different from the case 70 is adhered to the bottom surface portion 70a of the case 70 via an adhesive layer or the like. May be good.
  • a part of the coil 20 is in contact with the heat transfer unit 80.
  • the heat generated by the coil 20 is transferred to the case 70 via the heat transfer unit 80, so that good heat dissipation can be obtained.
  • the reactor 100M is installed on the cooling plate and cooled in such a manner that the bottom surface portion 70a of the case 70 is placed on the cooling plate, better heat dissipation can be obtained.
  • the reactor housed in the case 70 is not limited to the reactor 100 in the first embodiment, and may be the reactors 100A to 100L of the modified example in the first embodiment described above.
  • a magnetic flux is generated around the long side of the coil 20 in which the conducting wire 21 is wound in a rectangular shape, and the first gap 30a is in a direction of blocking the magnetic path of the magnetic flux. And the configuration in which the second gap 30b is provided are shown.
  • the first magnetic path of the magnetic flux around the long side of the coil 20 is blocked.
  • a third gap 30c that blocks the magnetic path of the magnetic flux around the short side of the coil 20 may be provided together with the gap 30a.
  • the configuration 32 is a schematic top view of the reactor 100N on the first surface 10a side of the core 10, but the same configuration can be made on the second surface 10b side. That is, the configuration may be such that a second gap 30b that blocks the magnetic path of the magnetic flux around the long side of the coil 20 and a fourth gap that blocks the magnetic path of the magnetic flux around the short side of the coil 20 are provided.

Landscapes

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Abstract

リアクトル１００は、コア１０と、コア１０に埋設されているコイル２０とを備える。コア１０内には、コイル２０の表面から磁路を遮る方向に伸びるギャップ３０ａ，３０ｂが設けられている。ギャップ３０ａ，３０ｂは、その幅が不均一であり、コイル２０の表面とは異なる位置に、最も幅が狭い最狭部３１ａ，３１ｂを有する。

Description

リアクトル
　本発明は、リアクトルに関する。
　リアクトルはインダクタンスを利用した受動素子であり、近年、回路素子の一要素として様々な電子機器に搭載されている。例えば、電気自動車やハイブリッド自動車、燃料電池自動車等の車両に搭載されるインバータには、バッテリ電圧を昇圧または降圧させるコンバータが組み込まれており、リアクトルはコンバータの基幹部品として使用されている。
　そのようなリアクトルの１つとして、特許文献１には、図３３に示すように、コイル２１０と、コイル２１０を内部に埋設してなるコア２２０とを有し、磁束の方向に均一の幅を有する非磁性のギャップ２３０をコア２２０内に設けたリアクトル２００が開示されている。このリアクトル２００によれば、磁気飽和防止効果を高めることができるとされている。
特開２０１２－４５１１号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のリアクトル２００では、コイル２１０の周辺の磁束密度が高く、鉄損が大きい。
　本発明は、上記課題を解決するものであり、鉄損を低減することができるリアクトルを提供することを目的とする。
　本発明のリアクトルは、
　コアと、
　前記コアに埋設されているコイルと、
を備え、
　前記コア内には、前記コイルの表面から磁路を遮る方向に伸びるギャップが設けられており、
　前記ギャップは、その幅が不均一であり、前記コイルの表面とは異なる位置に、最も幅が狭い最狭部を有することを特徴とする。
　本発明のリアクトルによれば、コア内に設けられているギャップは、その幅が不均一であり、コイルの表面とは異なる位置に、最も幅が狭い最狭部を有することにより、コイル周辺の磁束密度を分散させることができ、鉄損を低減することができる。
第１の実施形態におけるリアクトルの構成を模式的に示す上面透視図である。 図１に示すリアクトルのＩＩ－ＩＩ線に沿った模式的な断面図である。 図１に示すリアクトルのＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った模式的な断面図である。 第１の実施形態におけるリアクトルの模式的な上面図である。 第１の実施形態におけるリアクトルの模式的な下面図である。 シミュレーションにより求めた磁束密度分布を示す図であって、（ａ）は、第１の実施形態におけるリアクトルの磁束密度分布を示し、（ｂ）は、特許文献１に記載のリアクトルの磁束密度分布を示す。 第１の実施形態におけるリアクトルの製造方法を説明するための図である。 ギャップの最狭部をエアギャップとする場合の製造方法を説明するための図である。 コアの表面を削る際、断面の形状が台形となるように削った場合のリアクトルの模式的な断面図である。 ギャップの表面が露出するようにコア材料で覆う製造方法を説明するための図である。 （ａ）は、ギャップの最狭部側の周囲を覆う突起部を有する金型を用いた製造方法を説明するための図であり、（ｂ）は、製造されるリアクトルの模式的な断面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ、図１１（ａ）に示す金型とは、突起部の形状が異なる金型を示す図である。 第１の実施形態の変形例１におけるリアクトルの模式的な断面図である。 シミュレーションにより求めた第１の実施形態の変形例１におけるリアクトルの磁束密度分布を示す図である。 （ａ）は、コア内に第１のギャップのみが設けられたリアクトルの模式的な断面図であり、（ｂ）は、コア内に第２のギャップのみが設けられたリアクトルの模式的な断面図である。 コイルの巻回軸の方向と直交する方向に対向するコイルの表面とコアの表面との間にギャップが設けられているリアクトルの模式的な断面図である。 ギャップの最狭部がコイルの表面およびコアの表面以外の位置に存在するリアクトルの模式的な断面図である。 第１の実施形態の変形例２におけるリアクトルの模式的な断面図である。 シミュレーションにより求めた第１の実施形態の変形例２におけるリアクトルの磁束密度分布を示す図である。 第１の実施形態の変形例３におけるリアクトルの模式的な断面図である。 シミュレーションにより求めた第１の実施形態の変形例３におけるリアクトルの磁束密度分布を示す図である。 第１の実施形態の変形例４におけるリアクトルの模式的な断面図である。 第１のギャップを支えるためのギャップ支持部を設けたリアクトルの、コアを省略した外観形状を模式的に示す斜視図である。 第１の実施形態の変形例６におけるリアクトルの模式的な上面図である。 ギャップが直線以外の形状で延伸する別の構成のリアクトルの模式的な上面図である。 ギャップが直線以外の形状で延伸するさらに別の構成のリアクトルの模式的な上面図である。 第２の実施形態におけるリアクトルの構成を模式的に示す上面透視図である。 図２７に示すリアクトルのＸＸＶＩＩＩ－ＸＸＶＩＩＩ線に沿った模式的な断面図である。 図２７に示すリアクトルのＸＸＩＸ－ＸＸＩＸ線に沿った模式的な断面図である。 第２の実施形態におけるリアクトルの模式的な上面図である。 第２の実施形態におけるリアクトルの模式的な下面図である。 コイルの長辺周りの磁束と短辺周りの磁束の磁路をそれぞれ遮るギャップを設けた構成のリアクトルの模式的な上面図である。 特許文献１のリアクトルの構成を模式的に示す断面図である。
　以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴を具体的に説明する。
　＜第１の実施形態＞
　図１は、第１の実施形態におけるリアクトル１００の構成を模式的に示す上面透視図である。ただし、後述するように、コイル２０は、導線２１が内側から外側（または外側から内側）へと巻回されることによって構成されているが、図１では、簡略化して示している。図２は、図１に示すリアクトル１００のＩＩ－ＩＩ線に沿った模式的な断面図である。図３は、図１に示すリアクトル１００のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った模式的な断面図である。図４は、第１の実施形態におけるリアクトル１００の模式的な上面図である。図５は、第１の実施形態におけるリアクトル１００の模式的な下面図である。なお、図１～図５では、後述するコイル２０の導線２１の引き出し部を省略している。
　リアクトル１００は、コア１０と、コア１０に埋設されているコイル２０とを備える。
　図１に示すように、コイル２０は、導線２１が矩形状に巻回されることによって構成されている。本実施形態では、巻回軸方向に見たときに、矩形状に巻回されている導線２１の角に丸みがつけられている。すなわち、本発明において、「矩形状に巻回」には、角が直角ではなく曲線形状に巻回される態様も含まれる。
　導線２１は、例えば、銅、アルミニウム、または、それらの合金等の金属材料からなり、その表面は、ポリアミドイミド等のエナメル材料で被覆されている。導線２１の断面形状は、例えば、円形または扁平形状である。ただし、導線２１の材料や断面形状によって本発明が限定されることはない。本実施形態において、導線２１は、断面形状が扁平形状である平角線であり、フラットワイズ巻きにより巻回されている。ただし、平角線である導線２１の巻き方は、エッジワイズ巻きでもよい。
　ここで、エッジワイズ巻きは、平角線である導線２１の断面の長辺側（幅方向）を曲げて巻回する巻き方であり、リアクトル１００の水平方向への熱伝導性は良好であるが、垂直方向は熱界面が多いことから、垂直方向に対しては熱伝導性の低下を招くおそれがある。
　これに対して、フラットワイズ巻きは、平角線である導線２１の断面の短辺側（厚み方向）を曲げて渦巻状に巻回する巻き方であり、リアクトル１００の水平方向への熱伝導性は低いものの、垂直方向への熱伝導性は良好である。したがって、リアクトル１００を冷却板上に設置して冷却する場合、本実施形態のように、垂直方向への熱伝導性が良好なフラットワイズ巻きとすることが好ましい。
　本実施形態におけるリアクトル１００では、コイル２０が非磁性の絶縁層４０で覆われている。非磁性の絶縁層４０として、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂等を用いることができる。コイル２０を覆う非磁性の絶縁層４０の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。なお、非磁性の絶縁層４０の成形方法に特に制約はなく、例えば、射出成形法やトランスファー成形法等を採用することができる。
　非磁性の絶縁層４０内に、アルミナ等の熱伝導率の高いフィラーを含有させるようにしてもよい。非磁性の絶縁層４０内に熱伝導率の高いフィラーを含有させて、熱伝導率を、例えば、５Ｗ／ｍＫ以上とすることにより、良好な放熱性を確保することができる。
　なお、コイル２０は、必ずしも非磁性の絶縁層４０で覆われている必要はない。
　コア１０は、コイル２０を覆うように設けられており、コイル２０の内側に位置する内側コア１１と、コイル２０の外側に位置する外側コア１２とを有する。なお、コア１０がコイル２０を覆う態様には、コイル２０がコア１０によって完全に覆われる態様だけでなく、本実施形態のように、コイル２０の内側と外側にコア１０が設けられて、コイル２０を部分的に覆う態様が含まれる。
　コア１０には、軟磁性金属材料やフェライト材料等からなる磁性体粉末が含まれる。軟磁性金属材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、Ｆｅ－Ｓｉ系合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系合金、Ｆｅ－Ａｌ系合金、Ｆｅ－Ｎｉ系合金、Ｆｅ－Ｃｏ系合金等の各種結晶質の合金粉末材料や、Ｆｅを主成分とした軟磁性特性に優れた非晶質材料、あるいは非晶質相とナノ結晶相とが混在したナノ結晶金属材料を使用することができる。この軟磁性金属材料を使用する場合、絶縁性を確保する観点から、金属粉末の表面にリン酸塩やシリコーン樹脂等の絶縁性材料からなるコーティング層を形成することが好ましい。
　フェライト材料も、特に限定されるものではなく、Ｎｉ系、Ｃｕ－Ｚｎ系、Ｎｉ－Ｚｎ系、Ｍｎ－Ｚｎ系、Ｎｉ－Ｃｕ－Ｚｎ系等のＦｅ2Ｏ3を主成分とした各種フェライト材料を使用することができる。
　なお、コア１０には、通常、結合剤として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂材料が、例えば、体積比率で４０ｖｏｌ％以下の割合で含有されている。
　コア１０内には、コイル２０の表面から磁路を遮る方向に伸びるギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）が設けられている。本実施形態では、図３に示すように、コイル２０の第１の表面２０ａからコア１０の第１の表面１０ａまで形成された第１のギャップ３０ａ、および、コイル２０の第２の表面２０ｂからコア１０の第２の表面１０ｂまで形成された第２のギャップ３０ｂが設けられている。ただし、本実施形態のように、コイル２０が非磁性の絶縁層４０によって覆われている場合、「コイル２０の表面」は「非磁性の絶縁層４０の表面」と読み替えてよく、「コイル２０の表面から磁路を遮る方向に伸びる」は、コイル２０の表面を覆う非磁性の絶縁層４０の表面から磁路を遮る方向に伸びることを意味する。
　本実施形態において、コア１０の第１の表面１０ａおよび第２の表面１０ｂは、コイル２０の巻回軸の方向Ｙ１に相対する表面である。コイル２０の第１の表面２０ａは、コア１０の第１の表面１０ａと最も近い位置でコア１０の第１の表面１０ａと対向する表面である。また、コイル２０の第２の表面２０ｂは、コア１０の第２の表面１０ｂと最も近い位置でコア１０の第２の表面１０ｂと対向する表面である。
　図４に示すように、第１のギャップ３０ａは、コイル２０の中心に位置する巻回軸の方向に見たときに、少なくとも一部がコイル２０と重なる位置であって、かつ、コイル２０の巻回軸を挟んで対称となる位置に２つ設けられている。第１のギャップ３０ａが２つ設けられていることにより、磁気飽和をより効果的に抑制することができる。
　本実施形態では、図３に示すように、２つの第１のギャップ３０ａはそれぞれ、コイル２０の第１の表面２０ａであって、コイル２０を構成する導線２１の束の中央の位置を通り、巻回軸と直交する面から伸びるように設けられている。第１のギャップ３０ａがコイル２０を構成する導線２１の束の中央の位置を通り、巻回軸と直交する面から伸びるように設けられていることにより、漏れ磁束が導線２１の束の稜線部の位置に鎖交することを抑制することができる。
　図５に示すように、第２のギャップ３０ｂは、コイル２０の中心に位置する巻回軸の方向に見たときに、少なくとも一部がコイル２０と重なる位置であって、かつ、コイル２０の巻回軸を挟んで対称となる位置に２つ設けられている。第２のギャップ３０ｂが２つ設けられていることにより、磁気飽和をより効果的に抑制することができる。
　本実施形態では、図３に示すように、２つの第２のギャップ３０ｂはそれぞれ、コイル２０の第２の表面２０ｂであって、コイル２０を構成する導線２１の束の中央の位置を通り、巻回軸と直交する面から伸びるように設けられている。第２のギャップ３０ｂがコイル２０を構成する導線２１の束の中央の位置を通り、巻回軸と直交する面から伸びるように設けられていることにより、漏れ磁束が導線２１の束の稜線部の位置に鎖交することを抑制することができる。
　本実施形態において、第２のギャップ３０ｂは、図３に示すように、コイル２０の巻回軸の方向Ｙ１において、コイル２０を挟んで第１のギャップ３０ａと対称となる位置に設けられている。第２のギャップ３０ｂが第１のギャップ３０ａと対称となる位置に設けられていることにより、コイル２０周りの磁路全体にわたって磁場を小さくすることができ、磁束密度を低減することができる。これにより、磁気飽和をより効果的に抑制することができ、リアクトル１００の重畳特性を向上させることができる。
　なお、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂをそれぞれ、コイル２０の稜線部に設けることもできるが、その場合、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂのそれぞれから漏れる漏れ磁束がコイル２０の面に鎖交する部分が生じ、銅損が増加する。このため、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂをそれぞれ、コイル２０の稜線部ではない表面上に配置することが好ましい。
　ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）は、その幅が不均一であり、コイル２０の表面とは異なる位置に、最も幅が狭い最狭部３１（３１ａ，３１ｂ）を有する。なお、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の幅とは、磁路に平行なコア１０間の距離を意味する。本実施形態では、第１のギャップ３０ａが第１の最狭部３１ａを有し、第２のギャップ３０ｂが第２の最狭部３１ｂを有する。
　図３に示すように、第１のギャップ３０ａの幅は、コイル２０の第１の表面２０ａから、コア１０の内部の所定の位置まで少しずつ小さくなり、コア１０の内部の所定の位置からコア１０の第１の表面１０ａまでは一定となっている。すなわち、第１の最狭部３１ａは、コア１０の内部の位置からコア１０の第１の表面１０ａの位置まで存在する。また、第１のギャップ３０ａの幅は、コイル２０の第１の表面２０ａの位置が最も広い。
　第２のギャップ３０ｂの幅は、コイル２０の第２の表面２０ｂから、コア１０の内部の所定の位置まで少しずつ小さくなり、コア１０の内部の所定の位置からコア１０の第２の表面１０ｂまでは一定となっている。すなわち、第２の最狭部３１ｂは、コア１０の内部の位置からコア１０の第２の表面１０ｂの位置まで存在する。また、第２のギャップ３０ｂの幅は、コイル２０の第２の表面２０ｂの位置が最も広い。
　第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂのコイル２０側における幅は、例えば、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、コア１０の表面側における幅は、例えば、０ｍｍより大きく９ｍｍ以下である。
　第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂは、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂等の非磁性の絶縁樹脂からなる。ただし、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂは、非磁性の絶縁樹脂以外の材料により構成されていてもよいし、空気の隙間であるエアギャップにより構成されていてもよい。また、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂは、異なる材料の組み合わせ、例えば、非磁性の絶縁樹脂と空気（空間）とにより構成されていてもよい。
　なお、後述する変形例の構成のように、第１のギャップ３０ａと第２のギャップ３０ｂのうちの一方を省略することが可能である。ただし、コア１０内に、第１のギャップ３０ａと第２のギャップ３０ｂとを設けることにより、磁気飽和をより効果的に抑制することができる。
　本実施形態におけるリアクトル１００と、特許文献１に記載のリアクトルについて、シミュレーションにより磁束密度分布を求めた。図６（ａ）は、本実施形態におけるリアクトル１００の磁束密度分布を示し、図６（ｂ）は、特許文献１に記載のリアクトルの磁束密度分布を示す。
　図６（ｂ）に示す磁束密度分布では、コイルの稜線部において、濃いグレーの領域が存在するが、これは、磁束が集中している領域である。すなわち、ギャップの幅が均一である特許文献１に記載のリアクトルでは、コイルの稜線部において磁束が集中し、それにより、磁束がコアを通過することによる鉄損が大きい。
　一方、本実施形態におけるリアクトル１００では、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の幅が不均一であり、コイル２０の表面とは異なる位置に、最も幅が狭い最狭部３１（３１ａ，３１ｂ）を有する。そのような構造により、図６（ａ）に示すように、コイル２０の周辺の磁束密度を分散させて、コイル２０の周辺に磁束が集中することを抑制することができる。このため、コア１０を通過する磁束を低減することができ、鉄損を低減することができる。ＤＣ６０Ａ、ＡＣ８０Ａ（peak to peak）の正弦波電流を印加した場合に、特許文献１のリアクトルの鉄損は３９．５Ｗとなったが、本実施形態におけるリアクトル１００の鉄損は、３６Ｗとなった。
　また、本実施形態におけるリアクトル１００のように、コイル２０から遠い位置であって、磁束密度が低いコア１０の表面に最狭部３１（３１ａ，３１ｂ）が存在する構成とすることにより、コイル２０の周辺の磁束密度を分散させて、インダクタンス（Ｌ値）を大幅に変化させることなく、鉄損を低減させることが可能となる。
　また、本実施形態におけるリアクトル１００では、図３に示すように、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂの幅は、コイル２０側が最も大きく、コア１０の表面側が最も小さい。したがって、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂの形状が安定するので、リアクトル１００の製造時に、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂに対してコア１０を形成するためのコア材料の圧力が加わった際の変形を抑制することができる。
　上述したリアクトル１００の製造方法の一例を以下で説明する。
　まず、導線２１として、断面が扁平形状である平角線を用意し、導線２１をフラットワイズ巻きで矩形状に巻回することによって、コイル２０を作製する（図７（ａ））。
　続いて、作製したコイル２０を非磁性の絶縁層４０で覆う。このとき、非磁性の絶縁樹脂によって、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）も形成する（図７（ｂ））。
　続いて、非磁性の絶縁層４０で覆われたコイル２０を、磁性体粉末と樹脂材料とが所定比率で配合されたコア材料で覆う。ここでは、コイル２０の導線２１が引き出されている部分を除いて、ギャップ３０を含む全体をコア材料で覆う。その後、コア材料を加圧・加熱させることによって硬化させることによって、コア１０を形成する（図７（ｃ））。
　最後に、ギャップ３０が露出するように、コア１０の表面を削る（図７（ｄ））。コア１０の表面を削る方法に特に制約はなく、研削や切削等の物理的手段を利用してもよいし、エッチング等の化学反応を利用してもよい。
　上述した方法により、リアクトル１００が得られる。
　なお、ギャップ３０の最狭部３１を樹脂ではなく、エアギャップとすることもできる。その場合、非磁性の絶縁樹脂で、図８（ａ）に示すような形状のギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）を形成した後、全体をコア材料で覆って硬化させて、コア１０を形成する。その後、非磁性の絶縁樹脂で形成されているギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）が露出するように、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）が存在する部分のコア１０の表面を削る（図８（ｂ）参照）。この場合、コア１０を削った部分がエアギャップとして、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の最狭部３１（３１ａ，３１ｂ）となる。すなわち、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）は、非磁性の絶縁樹脂と空間とにより構成され、最狭部３１（３１ａ，３１ｂ）は、空間により構成される。
　図８（ｂ）に示すように、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）が非磁性の絶縁樹脂と空間とにより構成される場合、図７に示す製造方法と比べて、コア１０の表面を削る範囲が狭いので、より簡単にリアクトル１００を製造することができる。また、後述するように、金型をギャップ３０の表面に当接させる製造方法と比べても、簡単にリアクトル１００を製造することができるので、生産性が向上する。
　なお、コア１０の表面を削る際、断面が矩形ではなく、図９に示すように、台形となるように削ってもよい。図９に示す構成例では、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の最狭部３１（３１ａ，３１ｂ）は、コア１０の内部に存在する。
　上述した製造方法では、ギャップ３０の全体をコア材料で覆ってから、ギャップ３０の表面が露出するように、コア１０の表面を削っているが、ギャップ３０の表面が露出するように、コア材料で覆うようにしてもよい。その場合、図１０（ａ）に示すように、金型５０をギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の表面に当接させるように配置した後、金型５０の内側にコア材料を充填し、硬化させることによって、コア１０を形成する（図１０（ｂ））。その後、金型５０を外すことにより、リアクトル１００が得られる。
　図１０（ａ）に示すように、金型５０をギャップ３０の表面に当接させるように配置して、金型５０の内側にコア材料を充填する方法では、ギャップ３０と金型５０の当接する位置において、ギャップ３０と金型５０の間にコア材料が侵入する可能性がある。このため、図１１（ａ）に示すように、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の最狭部３１（３１ａ，３１ｂ）側の周囲を覆う突起部５１を有する金型５０Ａを用いるようにしてもよい。金型５０Ａの突起部５１でギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の最狭部３１（３１ａ，３１ｂ）側の周囲を覆うことにより、ギャップ３０と金型５０が当接する位置にコア材料が侵入することを抑制することができる。この場合、図１１（ｂ）に示すように、製造されるリアクトル１００において、金型５０Ａの突起部５１があった部分は、エアギャップ５２となる。すなわち、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）は、非磁性の絶縁樹脂と空間とにより構成される。
　なお、最狭部３１（３１ａ，３１ｂ）側の周囲を覆う突起部５１を有する金型５０Ａの形状が図１１（ａ）に示す形状に限定されることはなく、図１２（ａ）や図１２（ｂ）に示すような形状であってもよい。図１２（ａ）に示す金型５０Ａは、突起部５１がギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の一部を覆い、コイル２０の表面に向かって傾斜のついたテーパ形状を有する。図１２（ｂ）に示す金型５０Ａは、突起部５１がギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の一部を覆い、コイル２０の表面に向かって厚みが少しずつ薄くなる形状を有する。すなわち、金型５０Ａの突起部５１は、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の最狭部３１（３１ａ，３１ｂ）側の周囲を覆うことができる形状を有していればよい。
　（第１の実施形態の変形例１）
　図１３は、第１の実施形態の変形例１におけるリアクトル１００Ａの模式的な断面図である。図１３に示す断面図の切断位置は、図３に示す断面図の切断位置と同じである。図１３に示すように、第１の実施形態の変形例１におけるリアクトル１００Ａでは、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の延伸方向と直交する面で切断したときのギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の形状が台形である。なお、ここでのギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の延伸方向とは、コイル２０の導線２１の延伸方向と平行な方向である延伸方向を意味する。
　この構成では、最も幅が狭い第１のギャップ３０ａの第１の最狭部３１ａは、コア１０の第１の表面１０ａの位置に存在し、第２のギャップ３０ｂの第２の最狭部３１ｂは、コア１０の第２の表面１０ｂの位置に存在する。また、第１のギャップ３０ａの幅は、コイル２０の第１の表面２０ａの位置が最も広く、第２のギャップ３０ｂの幅は、コイル２０の第２の表面２０ｂの位置が最も広い。
　図１４は、第１の実施形態の変形例１におけるリアクトル１００Ａについて、シミュレーションにより求めた磁束密度分布である。特許文献１に記載のリアクトル（図６（ｂ）参照）と比べると、コイル２０の周辺の磁束密度が分散され、コイル２０の周辺における磁束の集中が抑制されている。このため、コア１０を通過する磁束を低減することができ、鉄損を低減することができる。
　図１３に示すリアクトル１００Ａでは、コイル２０の第１の表面２０ａからコア１０の第１の表面１０ａまで形成された第１のギャップ３０ａと、コイル２０の第２の表面２０ｂからコア１０の第２の表面１０ｂまで形成された第２のギャップ３０ｂとが設けられている。これに対して、第１のギャップ３０ａと第２のギャップ３０ｂのうちの一方のギャップのみが設けられる構成としてもよい。
　図１５（ａ）は、コア１０内に、第１のギャップ３０ａのみが設けられたリアクトル１００Ｂの模式的な断面図であり、図１５（ｂ）は、コア１０内に、第２のギャップ３０ｂのみが設けられたリアクトル１００Ｃの模式的な断面図である。
　ここで、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂは、コイル２０の巻回軸の方向Ｙ１と直交する方向に対向するコイル２０の表面とコア１０の表面との間に形成されていてもよい。
　図１６は、コイル２０の巻回軸の方向Ｙ１と直交する方向に対向するコイル２０の表面とコア１０の表面との間にギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）が設けられているリアクトル１００Ｄの模式的な断面図である。図１６に示す断面図の切断位置は、図３に示す断面図の切断位置と同じである。
　図１６に示すリアクトル１００Ｄにおいて、第１のギャップ３０ａは、互いに対向するコイル２０の外周側の第３の表面２０ｃとコア１０の第３の表面１０ｃとの間に形成されている。また、第２のギャップ３０ｂは、互いに対向するコイル２０の外周側の第３の表面２０ｃとコア１０の第４の表面１０ｄとの間に形成されている。この場合も、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂはそれぞれ、コイル２０の表面から磁路を遮る方向に伸びている。コア１０の第３の表面１０ｃおよび第４の表面１０ｄは、コイル２０の巻回軸の方向Ｙ１と直交する方向に相対する表面である。
　図１６に示すリアクトル１００Ｄにおいて、第１のギャップ３０ａの第１の最狭部３１ａは、コア１０の第３の表面１０ｃの位置に存在する。また、第２のギャップ３０ｂの第２の最狭部３１ｂは、コア１０の第４の表面１０ｄの位置に存在する。
　ギャップ３０の最狭部３１は、コイル２０の表面およびコア１０の表面以外の位置に存在していてもよい。
　図１７は、ギャップ３０の最狭部３１がコイル２０の表面およびコア１０の表面以外の位置に存在するリアクトル１００Ｅの模式的な断面図である。図１７に示す断面図の切断位置は、図３に示す断面図の切断位置と同じである。図１７に示すリアクトル１００Ｅにおいて、ギャップ３０は、コア１０の中心を介して対向するコイル２０の内周側の第４の表面２０ｄ同士の間に形成されている。この場合も、ギャップ３０は、コイル２０の表面から磁路を遮る方向に伸びている。
　図１７に示すように、ギャップ３０の幅は、コイル２０の第４の表面２０ｄの位置が最も広く、コア１０の中心の位置が最も狭い。すなわち、最も幅が狭いギャップ３０の最狭部３１は、コイル２０の表面およびコア１０の表面以外の位置であるコア１０の内部、より詳しくは、コア１０の中心の位置に存在する。ギャップ３０の最狭部３１がコア１０の内部に存在することにより、コア１０の表面側における磁束密度を低減させることができる。したがって、後述する第２の実施形態で説明するように、リアクトル１００Ｅをケース内に収容する構成とする場合に、磁束がケースと緩衝することにより発生するケース損を低減することができる。
　図１３、図１５、図１６、および、図１７では、ギャップ３０の形状は同じであるが、配置位置が異なるリアクトル１００Ａ～１００Ｅをそれぞれ示しているが、ギャップ３０の配置位置は適宜組み合わせることができる。例えば、図１３と図１６に示すギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）を組み合わせた構造としてもよいし、図１３と図１６と図１７に示すギャップ３０を組み合わせた構造としてもよい。
　また、第１の実施形態におけるリアクトル１００において、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の配置位置を図１５、図１６または図１７に示す位置としてもよいし、異なる位置のギャップ３０を適宜組み合わせた構造としてもよい。
　（第１の実施形態の変形例２）
　図１８は、第１の実施形態の変形例２におけるリアクトル１００Ｆの模式的な断面図である。図１８に示す断面図の切断位置は、図３に示す断面図の切断位置と同じである。図１８に示すように、第１の実施形態の変形例２におけるリアクトル１００Ｆでは、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の延伸方向と直交する面で切断したときのギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の形状が三角形である。この構成でも、第１のギャップ３０ａの第１の最狭部３１ａは、コア１０の第１の表面１０ａの位置に存在し、第２のギャップ３０ｂの第２の最狭部３１ｂは、コア１０の第２の表面１０ｂの位置に存在する。
　図１９は、第１の実施形態の変形例２におけるリアクトル１００Ｆについて、シミュレーションにより求めた磁束密度分布である。特許文献１に記載のリアクトル（図６（ｂ）参照）と比べると、コイル２０の周辺の磁束密度が分散され、コイル２０の周辺における磁束の集中が抑制されている。このため、コア１０を通過する磁束を低減することができ、鉄損を低減することができる。
　（第１の実施形態の変形例３）
　図２０は、第１の実施形態の変形例３におけるリアクトル１００Ｇの模式的な断面図である。図２０に示す断面図の切断位置は、図３に示す断面図の切断位置と同じである。図２０に示すように、第１の実施形態の変形例３におけるリアクトル１００Ｇでは、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の幅が一方向に小さくなっていくが、途中から大きくなる形状を有する。
　図２０に示すように、第１のギャップ３０ａは、コイル２０の第１の表面２０ａとコア１０の第１の表面１０ａとの間に形成されている。第１のギャップ３０ａの幅は、コイル２０の第１の表面２０ａからコア１０の第１の表面１０ａに向かって少しずつ小さくなるが、途中から少しずつ大きくなる。したがって、第１のギャップ３０ａの第１の最狭部３１ａは、コイル２０の第１の表面２０ａとコア１０の第１の表面１０ａとの間の位置に存在する。また、第１のギャップ３０ａの幅は、コイル２０の第１の表面２０ａの位置が最も広い。
　第２のギャップ３０ｂは、コイル２０の第２の表面２０ｂとコア１０の第２の表面１０ｂとの間に形成されている。第２のギャップ３０ｂの幅は、コイル２０の第２の表面２０ｂからコア１０の第２の表面１０ｂに向かって少しずつ小さくなるが、途中から少しずつ大きくなる。したがって、第２のギャップ３０ｂの第２の最狭部３１ｂは、コイル２０の第２の表面２０ｂとコア１０の第２の表面１０ｂとの間の位置に存在する。また、第２のギャップ３０ｂの幅は、コイル２０の第２の表面２０ｂの位置が最も広い。
　図２１は、第１の実施形態の変形例３におけるリアクトル１００Ｇについて、シミュレーションにより求めた磁束密度分布である。特許文献１に記載のリアクトル（図６（ｂ）参照）と比べると、コイル２０の周辺の磁束密度が分散され、コイル２０の周辺における磁束の集中が抑制されている。このため、コア１０を通過する磁束を低減することができ、鉄損を低減することができる。
　（第１の実施形態の変形例４）
　上述した実施形態および変形例において、ギャップ３０がコイル２０の表面と接続される部分におけるギャップ３０の表面は、平面である。すなわち、図３等に示すように、ギャップ３０の延伸方向と直交する面で切断したときの断面において、ギャップ３０の表面とコイル２０の表面との接続箇所は直線である。
　これに対して、ギャップ３０がコイル２０の表面と接続される部分においてギャップ３０と接しているコア１０の表面は、曲面であってもよい。
　図２２は、第１の実施形態の変形例４におけるリアクトル１００Ｈの模式的な断面図である。第１の実施形態の変形例４におけるリアクトル１００Ｈでは、ギャップ３０がコイル２０の表面と接続される部分３２ａにおいてギャップ３０と接しているコア１０の表面は、曲面である。すなわち、図２２に示すように、ギャップ３０の延伸方向と直交する面で切断したときの断面において、ギャップ３０がコイル２０の表面と接続される部分３２ａと接しているコア１０の表面は曲線である。
　より詳細に説明すると、上記断面において、コア１０の第１の表面１０ａからコイル２０の第１の表面２０ａへと伸びる第１のギャップ３０ａと接しているコア１０の表面の線は、途中まで直線であるが、コイル２０の第１の表面２０ａと接続される部分３２ａにおいて曲線となっている。換言すると、第１のギャップ３０ａがコイル２０の表面と接続される部分３２ａにおいて、第１のギャップ３０ａと接しているコア１０の表面は、Ｒがついている。
　同様に、上記断面において、コア１０の第２の表面１０ｂからコイル２０の第２の表面２０ｂへと伸びる第２のギャップ３０ｂと接しているコア１０の表面の線は、途中まで直線であるが、コイル２０の第２の表面２０ｂと接続される部分３２ｂにおいて曲線となっている。換言すると、第２のギャップ３０ｂがコイル２０の第２の表面２０ｂと接続される部分３２ｂにおいて、第２のギャップ３０ｂと接しているコア１０の表面は、Ｒがついている。
　第１の実施形態の変形例４におけるリアクトル１００Ｈによれば、上述した構造により、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂの強度を向上させることができ、第１のギャップ３０ａおよび第２のギャップ３０ｂの変形をより効果的に抑制することができる。
　（第１の実施形態の変形例５）
　ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）の強度を向上させるため、ギャップ３０を支えるためのギャップ支持部を設けるようにしてもよい。図２３は、第１のギャップ３０ａを支えるためのギャップ支持部３３を設けたリアクトル１００Ｉの外観形状を模式的に示す斜視図である。ただし、図２３では、コア１０を省略した状態を示している。
　ギャップ支持部３３は、第１のギャップ３０ａと比べると、コイル２０の表面側の幅が広い形状を有することによって、幅の薄い第１のギャップ３０ａを支える。ただし、ギャップ支持部３３の形状が図２３に示す形状に限定されることはない。ギャップ支持部３３は、第１のギャップ３０ａと同様、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂等の非磁性の絶縁樹脂により構成することができる。
　図２３に示すリアクトル１００Ｉでは、２つの第１のギャップ３０ａのそれぞれに対して、３つのギャップ支持部３３が設けられているが、１つの第１のギャップ３０ａを支えるためのギャップ支持部３３の数が３つに限定されることはない。また、第２のギャップ３０ｂを支えるためのギャップ支持部３３をさらに設けるようにしてもよい。
　第１の実施形態の変形例５におけるリアクトル１００Ｉによれば、ギャップ３０を支えるためのギャップ支持部３３を備えているので、ギャップ３０の強度が向上する。これにより、リアクトル１００Ｉの製造時に、第１のギャップ３０ａに対してコア１０を形成するためのコア材料の圧力が加わった際の変形をより効果的に抑制することができる。
　（第１の実施形態の変形例６）
　上述した実施形態およびその変形例のリアクトルでは、図４および図５に示すように、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）は、一方向に直線状に延伸しているが、直線以外の形状で延伸するように構成されていてもよい。
　図２４は、第１の実施形態の変形例６におけるリアクトル１００Ｊの模式的な上面図である。図２４に示すように、第１のギャップ３０ａは、一方向に曲線状に延伸する形状を有する。図示は省略するが、第２のギャップ３０ｂの形状も第１のギャップ３０ａの形状と同様である。
　図２５は、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）が直線以外の形状で延伸する別の構成のリアクトル１００Ｋの模式的な上面図である。図２５に示すリアクトル１００Ｋでも、第１のギャップ３０ａは、一方向に曲線状に延伸する形状を有する。図示は省略するが、第２のギャップ３０ｂの形状も第１のギャップ３０ａの形状と同様である。
　図２６は、ギャップ３０（３０ａ，３０ｂ）が直線以外の形状で延伸するさらに別の構成のリアクトル１００Ｌの模式的な上面図である。図２６に示すリアクトル１００Ｌでは、第１のギャップ３０ａは、ジグザグの形状、すなわち、直線状に伸びる向きが繰り返し変化する形状を有する。図示は省略するが、第２のギャップ３０ｂの形状も第１のギャップ３０ａの形状と同様である。
　＜第２の実施形態＞
　図２７は、第２の実施形態におけるリアクトル１００Ｍの構成を模式的に示す上面透視図である。図２８は、図２７に示すリアクトル１００ＭのＸＸＶＩＩＩ－ＸＸＶＩＩＩ線に沿った模式的な断面図である。図２９は、図２７に示すリアクトル１００ＭのＸＸＩＸ－ＸＸＩＸ線に沿った模式的な断面図である。図３０は、第２の実施形態におけるリアクトル１００Ｍの模式的な上面図である。図３１は、第２の実施形態におけるリアクトル１００Ｍの模式的な下面図である。
　第２の実施形態におけるリアクトル１００Ｍは、第１の実施形態におけるリアクトル１００の構成に加えて、コア１０およびコイル２０を収容するケース７０と、ケース７０とコイル２０との間に設けられた伝熱部８０（図２８、図３１参照）とをさらに備える。
　ケース７０は、底面部７０ａと、第１の側面部７０ｂと、第２の側面部７０ｃと、第３の側面部７０ｄと、第４の側面部７０ｅとを備え、箱状の形状を有する。第１の側面部７０ｂと第３の側面部７０ｄは互いに対向し、第２の側面部７０ｃと第４の側面部７０ｅは互いに対向している。すなわち、コイル２０の巻回軸の方向Ｙ１に見たときに、ケース７０は、矩形の形状を有する。なお、ケース７０はさらに、底面部７０ａと対向する上面部を備えていてもよい。
　コイル２０の巻回軸の方向に見たときに、第１の側面部７０ｂ～第４の側面部７０ｅは、矩形状に巻回されている導線２１の四辺とそれぞれ平行である。ケース７０は、例えば、アルミニウム等の非磁性の金属材料により構成することができる。
　ケース７０の底面部７０ａは、コア１０およびコイル２０を載置する台座を構成する。なお、ここでの載置には、図２９に示すように、コイル２０が台座を構成する底面部７０ａと直接接していないが、底面部７０ａの上方に位置する態様が含まれる。
　図２８に示すように、伝熱部８０は、ケース７０の底面部７０ａ上に設けられている。本実施形態では、図３１に示すように、コイル２０の巻回軸の方向に見たときに、台形の形状を有する伝熱部８０が２つ設けられている。伝熱部８０は、熱伝導率の高い非磁性の材料、例えば、アルミニウムからなる。伝熱部８０は、ケース７０と一体的に形成されていてもよいし、ケース７０とは別の部材を、接着層等を介してケース７０の底面部７０ａに接着するように構成されていてもよい。
　図２８に示すように、コイル２０の一部は、伝熱部８０と接している。そのような構成により、コイル２０がコア１０によって覆われていても、コイル２０で発生した熱は、伝熱部８０を介してケース７０に伝わるので、良好な放熱性を得ることができる。また、ケース７０の底面部７０ａが冷却板の上に載置される態様でリアクトル１００Ｍを冷却板上に設置して冷却する場合には、より良好な放熱性を得ることができる。
　なお、ケース７０に収容されるリアクトルが第１の実施形態におけるリアクトル１００に限定されることはなく、上述した第１の実施形態における変形例のリアクトル１００Ａ～１００Ｌであってもよい。
　本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。例えば、上述した各実施形態およびその変形例における構成の特徴的な部分は、適宜組み合わせることができる。
　上述した実施形態およびその変形例のリアクトルでは、導線２１が矩形状に巻回されているコイル２０の長辺周りに磁束が発生し、その磁束の磁路を遮る方向に、第１のギャップ３０ａと第２のギャップ３０ｂが設けられている構成を示している。これに対して、コイル２０の長辺周りだけでなく、短辺周りにも磁束が発生する場合には、図３２に示すように、コイル２０の長辺周りの磁束の磁路を遮る第１のギャップ３０ａとともに、コイル２０の短辺周りの磁束の磁路を遮る第３のギャップ３０ｃを設ける構成とすればよい。図３２は、コア１０の第１の表面１０ａ側におけるリアクトル１００Ｎの模式的な上面図であるが、第２の表面１０ｂ側においても、同様の構成とすることができる。すなわち、コイル２０の長辺周りの磁束の磁路を遮る第２のギャップ３０ｂとともに、コイル２０の短辺周りの磁束の磁路を遮る第４のギャップを設けた構成とすればよい。
１０　　コア
１０ａ　コアの第１の表面
１０ｂ　コアの第２の表面
１０ｃ　コアの第３の表面
１０ｄ　コアの第４の表面
１１　　内側コア
１２　　外側コア
２０　　コイル
２０ａ　コイルの第１の表面
２０ｂ　コイルの第２の表面
２０ｃ　コイルの第３の表面
２０ｄ　コイルの第４の表面
２１　　導線
３０　　ギャップ
３０ａ　第１のギャップ
３０ｂ　第２のギャップ
３０ｃ　第３のギャップ
３１ａ　第１の最狭部
３１ｂ　第２の最狭部
３３　　ギャップ支持部
４０　　絶縁層
５０，５０Ａ　金型
５１　　金型の突起部
５２　　エアギャップ
７０　　ケース
７０ａ　ケースの底面部
７０ｂ　ケースの第１の側面部
７０ｃ　ケースの第２の側面部
７０ｄ　ケースの第３の側面部
７０ｅ　ケースの第４の側面部
８０　　伝熱部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈ、１００Ｉ、１００Ｊ、１００Ｋ、１００Ｌ、１００Ｍ、１００Ｎ　リアクトル

Claims (13)

  1. 　コアと、
    　前記コアに埋設されているコイルと、
    を備え、
    　前記コア内には、前記コイルの表面から磁路を遮る方向に伸びるギャップが設けられており、
    　前記ギャップは、その幅が不均一であり、前記コイルの表面とは異なる位置に、最も幅が狭い最狭部を有することを特徴とするリアクトル。
  2. 　前記ギャップは、前記コイルの表面から前記コアの表面まで形成されており、
    　前記最狭部は、前記コアの表面の位置に存在することを特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
  3. 　前記最狭部は、前記コイルの表面および前記コアの表面以外の位置に存在することを特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
  4. 　前記ギャップは、前記コイルの表面から前記コアの表面まで形成されており、
    　前記最狭部は、前記コアの内部の位置から前記コアの表面の位置まで存在することを特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
  5. 　前記ギャップが前記コイルの表面と接続される部分において前記ギャップと接している前記コアの表面は、曲面であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のリアクトル。
  6. 　前記ギャップは、非磁性の絶縁樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のリアクトル。
  7. 　前記ギャップは、非磁性の絶縁樹脂と空間とにより構成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のリアクトル。
  8. 　前記最狭部は、空間により構成されていることを特徴とする請求項７に記載のリアクトル。
  9. 　前記ギャップを支えるためのギャップ支持部をさらに備えることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載のリアクトル。
  10. 　前記コイルおよび前記コアを載置する台座と、
    　前記台座と前記コイルとの間に設けられた伝熱部と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載のリアクトル。
  11. 　前記台座は、前記コイルおよび前記コアを収容するケースの底面部であることを特徴とする請求項１０に記載のリアクトル。
  12. 　前記コイルは、非磁性の絶縁層によって覆われていることを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載のリアクトル。
  13. 　前記コイルの導線は平角線であって、フラットワイズ巻きにより巻回されていることを特徴とする請求項１～１２のいずれか一項に記載のリアクトル。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012137494A1 (ja) * 2011-04-06 2012-10-11 株式会社神戸製鋼所 リアクトルおよび該評価方法

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