WO2023218539A1 - 外周部鉄心を含むリアクトル - Google Patents

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友和 吉田
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ファナック株式会社
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    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00

Definitions

  • the present invention relates to a reactor including an outer peripheral core.
  • reactors have been developed that include an outer peripheral core and a plurality of core coils arranged inside the outer peripheral core.
  • Each of the plurality of iron core coils includes an iron core and a coil wound around the iron core.
  • JP 2018-206949A and JP 2020-178081A disclose a method using two plate-shaped members and a plurality of rod-shaped members. This disclosure discloses a vibration suppressing part as a fixture. Further, the vibration suppressing part of Japanese Patent Application Publication No. 2018-117047 includes an extension part that engages with the upper surface of the iron core.
  • the iron core is made by laminating multiple magnetic plates, if there are variations in the height of each iron core, the fixing device described in JP 2018-206949A and JP 2020-178081A Therefore, it is difficult to securely fix the iron core. Furthermore, since the extension part of JP-A-2018-117047 engages only a portion in the width direction of the core, vibration and noise may become larger. It is also desired to simplify the structure of the vibration suppressing section to reduce manufacturing costs.
  • a core body configured of a plurality of outer circumferential core portions, and at least three outer circumferential core portions coupled to the plurality of outer circumferential core portions. and a coil wound around the at least three iron cores, and there is a magnetic field between one of the at least three iron cores and another iron core adjacent to the one iron core. and a vibration suppressing part that fixes the at least three iron cores, and the vibration suppressing part has two fixing plates and a gap that connects the two fixing plates to each other. and at least one of the two fixing plates is formed with at least three cuts extending from an edge of the fixing plate toward the center. .
  • the fixing plate since the fixing plate has a notch, the edges of the fixing plate between two adjacent notches can be bent individually. Therefore, each edge is curved according to the height of the corresponding core, and as a result, variations in the height of each core are absorbed. In addition, since it is sufficient to simply make a notch in the fixing plate, formation is easy and manufacturing costs can be reduced. Furthermore, since the rod-shaped member is single, even if the vibration suppressing part is formed of a magnetic material, the current will not flow through the vibration suppressing part in a loop shape, and heat generation in the reactor can be prevented.
  • FIG. 3 is a partial perspective view of a reactor in a second embodiment. It is a partial perspective view of the reactor in a third embodiment. It is a perspective view of the reactor in a fourth embodiment. It is a perspective view of the vibration suppression part in a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a top view of a fixing plate in a fourth embodiment.
  • FIG. 9B is a side view of the fixing plate taken along line A-A' in FIG. 9A;
  • FIG. 7 is a perspective view of a bent fixing plate in still another embodiment.
  • It is a perspective view of the vibration suppression part in another embodiment.
  • It is a partial perspective view of the reactor in a fifth embodiment. It is a sectional view of a core body of a reactor in a fifth embodiment.
  • a three-phase reactor will be mainly explained as an example, but the application of the present disclosure is not limited to three-phase reactors, but can be widely applied to multi-phase reactors that require a constant inductance in each phase. be. Further, the reactor according to the present disclosure is not limited to being provided on the primary side and secondary side of an inverter in an industrial robot or a machine tool, but can be applied to various devices.
  • FIG. 1 is a partial perspective view of the reactor in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view of the core body of the reactor in the first embodiment.
  • the core body 5 of the reactor 6 includes an outer peripheral core 20 and three core coils 31 to 33 arranged inside the outer peripheral core 20.
  • core coils 31 to 33 are arranged inside a substantially hexagonal outer peripheral core 20.
  • These iron core coils 31 to 33 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the core body 5.
  • the outer peripheral core 20 may have another rotationally symmetrical shape, for example, a circular shape.
  • the number of iron core coils may be a multiple of three, and in that case, the reactor 6 can be used as a three-phase reactor.
  • each of the core coils 31 to 33 includes cores 41 to 43 extending only in the radial direction of the outer peripheral core 20, and coils 51 to 53 wound around the cores. Note that in FIG. 1 and other drawings to be described later, illustrations of the coils 51 to 53, the core 42, and the outer core portion 25 may be omitted for the purpose of brevity.
  • the outer peripheral core 20 is composed of a plurality of, for example three, outer peripheral core parts 24 to 26 divided in the circumferential direction.
  • the outer peripheral core portions 24 to 26 are integrally formed with the cores 41 to 43, respectively.
  • the outer peripheral core portions 24 to 26 and the cores 41 to 43 are formed by laminating a plurality of magnetic plates, such as iron plates, carbon steel plates, and electromagnetic steel plates in the axial direction of the reactor, or from a dust core. In this way, when the outer circumferential core 20 is composed of a plurality of outer circumferential core parts 24 to 26, even if the outer circumferential core 20 is large-sized, such an outer circumferential core 20 can be easily manufactured. can. Note that the number of cores 41 to 43 and the number of outer core portions 24 to 26 do not necessarily have to match.
  • the coils 51 to 53 are arranged in coil spaces 51a to 53a formed between the outer peripheral core portions 24 to 26 and the cores 41 to 43.
  • the inner and outer peripheral surfaces of the coils 51 to 53 are adjacent to the inner walls of the coil spaces 51a to 53a.
  • each of the cores 41 to 43 are located near the center of the outer peripheral core 20.
  • the radially inner ends of each of the cores 41 to 43 converge toward the center of the outer core 20, and the tip angle thereof is about 120 degrees.
  • the radially inner ends of the iron cores 41 to 43 are spaced apart from each other via magnetically connectable gaps 101 to 103.
  • the radially inner end of the core 41 is spaced apart from the radially inner ends of the two adjacent cores 42 and 43 via the gaps 101 and 102.
  • the dimensions of the gaps 101 to 103 are assumed to be equal to each other.
  • the configuration shown in FIG. 1 does not require a central iron core located at the center of the core body 5, so the core body 5 can be configured to be lightweight and simple. Furthermore, since the three core coils 31 to 33 are surrounded by the outer core 20, the magnetic fields generated from the coils 51 to 53 do not leak to the outside of the outer core 20. Further, since the gaps 101 to 103 can be provided with any thickness at low cost, this is advantageous in terms of design compared to a reactor having a conventional structure.
  • the difference in magnetic path length between phases is reduced compared to a reactor with a conventional structure. Therefore, in the present disclosure, it is also possible to reduce the unbalance of inductance caused by the difference in magnetic path length.
  • FIG. 3 is a perspective view of the vibration suppressing section in the first embodiment.
  • the vibration suppressing section 90 includes two fixed plates 91 and 92 and a single rod-shaped member 95 that connects these fixed plates 91 and 92 to each other.
  • the fixing plates 91 and 92 are arranged on both end surfaces of the core body 5, respectively.
  • the fixing plates 91 and 92 are preferably triangular flat plates having an area that can include the gaps 101 to 103, so that the fixing plates 91 and 92 do not interfere with the coils 51 to 53. It becomes like this.
  • the fixing plates 91 and 92 may have other polygonal shapes or circular shapes.
  • FIG. 4A is a top view of the fixed plate of the vibration suppressor in the first embodiment.
  • fixing plate 91 is shown in FIG. 4A, it is preferable that fixing plate 92 has a similar shape.
  • the fixed plates 91 and 92 do not necessarily have to have the same shape.
  • the notch described later may be formed only in one of the fixing plates.
  • At least three notches 61 to 63 are formed extending from the outer peripheral edge of the fixing plate 91 toward the center. In the embodiment shown in FIG. 4A, at least three notches 61-63 extend partially from each vertex of the triangular fixing plate 91 toward the center. As illustrated, the outer peripheral edges of the fixing plate 91 located between the notches 61 to 63 are called edges 91a to 91c.
  • the rod-shaped member 95 is passed inside the outer peripheral core 20 at the intersection of the gaps 101 to 103.
  • the rod-shaped member 95 is slightly larger than the height of the core body 5 (height in the stacking direction).
  • a typical rod-like member 95 is a bolt, and a threaded portion 94 is formed on at least one end of the rod-like member 95 . Accordingly, the rod-shaped member 95 is screwed into the hole formed in the fixing plate 92.
  • the area of the fixing plates 91 and 92 may include the gaps 101 to 103. Therefore, when the core body 5 is axially sandwiched between the fixing plates 91 and 92 by the rod-like member 95, both ends of the plurality of iron cores 41 to 43 are firmly held together.
  • the notches 61 to 63 are formed in at least one of the fixing plates 91. Therefore, the distance between the closed ends of the two adjacent cuts 61 to 63 is shorter than the distance between the open ends of the cuts 61 to 63 (the length of each of the edges 91a to 91c). . Therefore, a portion of the fixing plate 91 located between two adjacent notches 61 to 63 exhibits spring properties, and each of the edges 91a to 91c can be bent individually.
  • each of the edges 91a to 91c is curved according to the height of the corresponding iron core 41 to 43, for example, the stacking height. Then, the fixing plates 91 and 92 act to pull each other in a state in which the height variations of the respective iron cores 41 to 43 are absorbed. As a result, both ends of the plurality of iron cores 41 to 43 are firmly held together, and generation of vibration and noise can be further suppressed when the reactor is driven. Further, since it is sufficient to make the notches 61 to 63 in the fixed plates 91 and 92, the vibration suppressing portion 90 can be easily formed and manufacturing costs can be reduced.
  • the parts of the vibration suppressing section 90 may be made of a non-magnetic material or may be made of a magnetic material. This is because the rod-shaped member 95 is single in the present disclosure.
  • the two fixed plates are fixed by a plurality of rod-like members, for example, three rod-like members, and the two fixed plates and the plurality of rod-like members are magnetic, when the reactor is driven, the current flows between the two It flows in a loop shape through the fixed plate and the plurality of rod-shaped members. This may cause the reactor to generate heat and cause a failure.
  • the entire vibration suppressing section 90 is formed of a magnetic material, the current does not flow through the vibration suppressing section 90 in a loop shape, and heat generation in the reactor can be prevented.
  • FIG. 5 is a partial perspective view of the reactor in the second embodiment.
  • the fixing plates 91, 92 shown in FIG. 5 are smaller than the fixing plates 91, 92 shown in FIG. Even in such a case, the distance between the open ends of two adjacent notches 61 to 63, for example the length of each of the edges 91a to 91c, should be at least half the width of the corresponding iron cores 41 to 43. It is preferable that As a result, the edges 91a to 91c of the fixing plates 91 and 92 fix most of the widths of the cores 41 to 43, so that vibration and noise can be suppressed as necessary and sufficient.
  • FIG. 6 is a partial perspective view of the reactor in the third embodiment.
  • the fixing plates 91 and 92 shown in FIG. 6 are circular.
  • the diameters of the fixed plates 91, 92 are preferably selected so as not to interfere with the coils 51-53. Further, as described above, it is preferable that the distance between the open ends of two adjacent notches 61 to 63 is at least half the width of the corresponding iron cores 41 to 43. It will be seen that in the third embodiment, the fixing plates 91 and 92 can be formed easily.
  • FIG. 7 is a perspective view of a reactor in the fourth embodiment
  • FIG. 8 is a perspective view of a vibration suppressor in the fourth embodiment
  • FIG. 9A is a top view of the fixing plate in the fourth embodiment
  • FIG. 9B is a side view of the fixing plate taken along line A-A' in FIG. 9A.
  • At least one fixed plate 91 of the vibration suppressing section 90 is made of a magnetic material, for example, metal.
  • Each of the edges 91a to 91c of the fixing plate 91 is bent at a predetermined angle, for example 90°, relative to the surface of the fixing plate 91.
  • a portion of the fixing plate 91 located between two adjacent notches 61 to 63 further exhibits springiness.
  • the angle at which each of the edges 91a to 91c is bent may have a value other than 90°.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining how the vibration suppressing section is attached to the reactor in the fourth embodiment.
  • illustration of the outer peripheral core portion 25 is omitted in FIG. 10.
  • the rod-shaped member 95 is inserted into the hole 60 of the fixing plate 91.
  • the fixing plate 91 is moved toward one end surface of the core body 5, so that the rod-shaped member 95 passes through the intersection of the gaps 101 to 103.
  • the fixing plate 91 reaches one end surface of the core body 5, the tip of the rod-shaped member 95 protrudes from the other end of the core body 5.
  • a fixing plate 92 is placed on the other end surface side of the core body 5, and the rod-shaped member 95 is rotated to be screwed into the fixing plate 92.
  • threaded portions are formed at the tip of the rod-shaped member 95 and at the through-hole 60 of the fixing plate 92, respectively.
  • other fasteners may be used to connect the fixing plates 91, 92 and the rod-shaped member 95.
  • FIG. 11 is a perspective view of a bent fixing plate in still another embodiment.
  • protrusions 66 are formed at both ends of the bent edge of the fixed plate 91.
  • Such a protrusion 66 may be created by cutting the edges 91a to 91c so as to cut out them before and after bending, or by previously bending a flat plate having a shape provided with the protrusion 66. It's okay.
  • each edge 91a-91c includes two protrusions 66.
  • the inner dimension L between the two protrusions 66 is preferably approximately equal to the width of the corresponding iron cores 41 to 43.
  • both ends of each of the edges 91a to 91c engage with the side surfaces of the iron cores 41 to 43, respectively.
  • vibration and noise caused by the movement of the iron cores 41 to 43 in the circumferential direction of the reactor can be prevented.
  • FIG. 12 is a perspective view of a vibration suppressor in another embodiment.
  • an elastic member 96 for example a spring, is disposed in the middle portion of the rod-shaped member 95.
  • the rod-shaped member 95 shown in FIG. 12 includes two rods and an elastic member 96 that connects these rods to each other.
  • the elastic member 96 urges the two fixed plates 91 and 92 to approach each other, it is possible to further suppress noise and vibration.
  • FIG. 13 is a partial perspective view of the reactor in the fifth embodiment
  • FIG. 14 is a sectional view of the core body of the reactor in the fifth embodiment.
  • the core body 5 shown in FIG. 14 includes a substantially octagonal outer peripheral core 20 and four core coils 31 to 34 similar to those described above, which are arranged inside the outer peripheral core 20. .
  • These iron core coils 31 to 34 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the core body 5.
  • the number of iron cores is an even number of 4 or more, so that the reactor provided with the core body 5 can be used as a single-phase reactor.
  • the outer peripheral core 20 is composed of four outer peripheral core parts 24 to 27 divided in the circumferential direction.
  • Each of the core coils 31 to 34 includes a radially extending core 41 to 44 and a coil 51 to 54 wound around the core.
  • the radially outer end portions of the cores 41 to 44 are integrally formed with the outer core portions 21 to 24, respectively. Note that the number of cores 41 to 44 and the number of outer core portions 24 to 27 do not necessarily have to match.
  • each of the cores 41 to 44 are located near the center of the outer peripheral core 20.
  • the radially inner ends of each of the cores 41 to 44 converge toward the center of the outer core 20, and the tip angle thereof is about 90 degrees.
  • the radially inner ends of the cores 41 to 44 are spaced apart from each other via magnetically connectable gaps 101 to 104.
  • FIG. 4B is a top view of the fixed plate of the vibration suppressor in the fifth embodiment.
  • the fixing plate 91 shown in FIG. 4B has a substantially rectangular shape with an area that can include gaps 101 to 104, and cuts 61 to 64 similar to those described above extend from the apex of the fixing plate 91 toward the center. .
  • both ends of the iron cores 41 to 44 are fixed to each other. It will be seen that the same effect as described above can be obtained in this case as well. Furthermore, it is within the scope of the present disclosure to appropriately combine the embodiments described above.
  • a core body includes an outer circumferential core configured of a plurality of outer circumferential core portions, and at least one outer circumferential core portion coupled to the plurality of outer circumferential core portions. It includes three iron cores and a coil wound around the at least three iron cores, and a magnetic field exists between one of the at least three iron cores and another iron core adjacent to the one iron core. and a vibration suppressing part for fixing the at least three iron cores, the vibration suppressing part for fastening the two fixing plates to each other.
  • one rod-shaped member, and at least three cuts extending from an edge of the fixing plate toward the center are formed in at least one of the two fixing plates.
  • the distance between two adjacent notches of the at least three notches is equal to or more than half the width of the iron core.
  • the fixing plate in which the at least three notches are formed has a polygonal shape, and the number of sides of the polygon is equal to the number of sides of the at least three iron cores. or more, and the at least three cuts extend from the vertices of the polygon toward the center.
  • each edge of the polygonal fixed plate is bent.
  • the inner dimension between both ends of each of the bent edges is approximately equal to the width of the iron core.
  • the fixing plate in which the at least three cuts are formed is circular.
  • the rod-shaped member includes a bolt.
  • the rod-shaped member includes an elastic member.
  • the number of said at least three iron core coils is a multiple of three.
  • the number of the at least three iron core coils is an even number of 4 or more.
  • the edge of the fixing plate between two adjacent cuts can be bent individually. Therefore, each edge is curved according to the height of the corresponding core, and as a result, variations in the height of each core are absorbed. In addition, since it is sufficient to simply make a notch in the fixing plate, formation is easy and manufacturing costs can be reduced.
  • each edge of the fixing plate fixes most of the width of the iron core, so vibrations and noise can be suppressed to the necessary and sufficient extent.
  • the fixing plate can be easily formed.
  • the fixed plate has a function as a spring, and vibration and noise can be further suppressed at low cost.
  • the reactor can be used as a three-phase reactor. In a tenth aspect, the reactor can be used as a single phase reactor.

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Abstract

リアクトル（６）のコア本体（５）は外周部鉄心（２０）と、少なくとも三つの鉄心（４１～４４）と、少なくとも三つのコイル（５１～５４）とを含む。隣接する二つの鉄心の間には磁気的に連結可能なギャップ（１０１～１０４）が形成されている。リアクトルは、少なくとも三つの鉄心を固定する振動抑制部（９０）を含む。振動抑制部は二つの固定板（９１、９２）と、二つの固定板を互いに締結する一つの棒状部材（９５）とを含んでおり、二つの固定板のうちの少なくとも一方には、固定板の縁部から中心に向かって延びる少なくとも三つの切込（６１～６４）が形成されている。

Description

外周部鉄心を含むリアクトル
　本発明は、外周部鉄心を含むリアクトルに関する。
　近年では、外周部鉄心と、外周部鉄心の内部に配置された複数の鉄心コイルとを含むリアクトルが開発されている。複数の鉄心コイルのそれぞれは、鉄心と該鉄心に巻回されたコイルとを含んでいる。
特開2018-206949号公報 特開2020-178081号公報 特開2018-117047号公報
　リアクトルの使用時に複数の鉄心が振動したり騒音が発生するのを抑えるために、特開2018-206949号公報および特開2020-178081号公報は、二つの板状部材と複数の棒状部材とからなる固定具としての振動抑制部を開示している。さらに、特開2018-117047号公報の振動抑制部は、鉄心の上面に係合する延長部を備えている。
　しかしながら、鉄心は複数の磁性板を積層することにより作成されているので、各鉄心の高さにバラツキがある場合には、特開2018-206949号公報および特開2020-178081号公報の固定具でもって鉄心を堅固に固定することは難しい。さらに、特開2018-117047号公報の延長部は鉄心の幅方向における一部分のみに係合するので、却って振動や騒音が大きくなる可能性がある。また、振動抑制部の構造を単純にして、製造費用を抑えることも望まれている。
　それゆえ、各鉄心の高さのバラツキを吸収しつつ、騒音や振動を低費用で抑えることのできるリアクトルが望まれている。
　本開示の１番目の態様によれば、コア本体を具備し、該コア本体は、複数の外周部鉄心部分から構成された外周部鉄心と、前記複数の外周部鉄心部分に結合された少なくとも三つの鉄心と、前記少なくとも三つの鉄心に巻回されたコイルとを含んでおり、前記少なくとも三つの鉄心のうちの一つの鉄心と該一つの鉄心に隣接する他の鉄心との間には磁気的に連結可能なギャップが形成されており、さらに、前記少なくとも三つの鉄心を固定する振動抑制部とを具備し、前記振動抑制部は二つの固定板と、該二つの固定板を互いに締結する一つの棒状部材とを含んでおり、前記二つの固定板のうちの少なくとも一方には、該固定板の縁部から中心に向かって延びる少なくとも三つの切込が形成されている、リアクトルが提供される。
　１番目の態様においては、固定板に切込があるために、隣接する二つの切込の間における固定板の縁部は個別に湾曲可能である。従って、各縁部は、対応する鉄心の高さに応じて湾曲し、その結果、各鉄心の高さバラツキが吸収される。また、固定板に切込を入れるのみで足りるので、形成も容易であり、製造費用も抑えられる。さらに、棒状部材は単一であるので、振動抑制部が磁性体から形成されている場合であっても、電流が振動抑制部をループ状に流れることはなく、リアクトルの発熱を防止できる。
　本発明の目的、特徴及び利点は、添付図面に関連した以下の実施形態の説明により一層明らかになろう。
第一の実施形態におけるリアクトルの部分斜視図である。 第一の実施形態におけるリアクトルのコア本体の断面図である。 第一の実施形態における振動抑制部の斜視図である。 第一の実施形態における振動抑制部の固定板の頂面図である。 第五の実施形態における振動抑制部の固定板の頂面図である。 第二の実施形態におけるリアクトルの部分斜視図である。 第三の実施形態におけるリアクトルの部分斜視図である。 第四の実施形態におけるリアクトルの斜視図である。 第四の実施形態における振動抑制部の斜視図である。 第四の実施形態における、固定板の頂面図である。 図９Ａの線Ａ－Ａ’に沿ってみた固定板の側面図である。 第四の実施形態において振動抑制部をリアクトルに取付けるのを説明するための図である。 さらに他の実施形態における、曲げ加工された固定板の斜視図である。 別の実施形態における振動抑制部の斜視図である。 第五の実施形態におけるリアクトルの部分斜視図である。 第五の実施形態におけるリアクトルのコア本体の断面図である。
　以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
　以下の記載では、三相リアクトルを例として主に説明するが、本開示の適用は、三相リアクトルに限定されず、各相で一定のインダクタンスが求められる多相リアクトルに対して幅広く適用可能である。また、本開示に係るリアクトルは、産業用ロボットや工作機械におけるインバータの一次側および二次側に設けるものに限定されず、様々な機器に対して適用することができる。
　図１は第一の実施形態におけるリアクトルの部分斜視図である。図２は第一の実施形態におけるリアクトルのコア本体の断面図である。特に図２に示されるように、リアクトル６のコア本体５は、外周部鉄心２０と、外周部鉄心２０の内側に配置された三つの鉄心コイル３１～３３とを含んでいる。図２においては、略六角形の外周部鉄心２０の内側に鉄心コイル３１～３３が配置されている。これら鉄心コイル３１～３３はコア本体５の周方向に等間隔で配置されている。
　なお、外周部鉄心２０が他の回転対称形状、例えば円形であってもよい。また、鉄心コイルの数は３の倍数であればよく、その場合には、リアクトル６を三相リアクトルとして使用できる。
　図面から分かるように、それぞれの鉄心コイル３１～３３は、外周部鉄心２０の半径方向にのみ延びる鉄心４１～４３と、該鉄心に巻回されたコイル５１～５３とを含んでいる。なお、図１および後述する他の図面においては、簡潔にする目的で、コイル５１～５３、鉄心４２および外周部鉄心部分２５の図示を省略する場合がある。
　外周部鉄心２０は周方向に分割された複数、例えば三つの外周部鉄心部分２４～２６より構成されている。外周部鉄心部分２４～２６は、それぞれ鉄心４１～４３に一体的に構成されている。外周部鉄心部分２４～２６および鉄心４１～４３は、複数の磁性板、例えば鉄板、炭素鋼板、電磁鋼板をリアクトルの軸線方向に積層するか、または圧粉鉄心から形成される。このように外周部鉄心２０が複数の外周部鉄心部分２４～２６から構成される場合には、外周部鉄心２０が大型である場合であっても、そのような外周部鉄心２０を容易に製造できる。なお、鉄心４１～４３の数と、外周部鉄心部分２４～２６の数とが必ずしも一致していなくてもよい。
　コイル５１～５３は外周部鉄心部分２４～２６と鉄心４１～４３との間に形成されるコイルスペース５１ａ～５３ａに配置される。コイルスペース５１ａ～５３ａにおいては、コイル５１～５３の内周面および外周面はコイルスペース５１ａ～５３ａの内壁に隣接している。
　さらに、鉄心４１～４３のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心近傍に位置している。図面においては鉄心４１～４３のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心に向かって収斂しており、その先端角度は約１２０度である。そして、鉄心４１～４３の半径方向内側端部は、磁気的に連結可能なギャップ１０１～１０３を介して互いに離間している。
　言い換えれば、鉄心４１の半径方向内側端部は、隣接する二つの鉄心４２、４３のそれぞれの半径方向内側端部とギャップ１０１、１０２を介して互いに離間している。他の鉄心４２、４３についても同様である。なお、ギャップ１０１～１０３の寸法は互いに等しいものとする。
　このように、図１に示される構成では、コア本体５の中心部に位置する中心部鉄心が不要であるので、コア本体５を軽量かつ簡易に構成することができる。さらに、三つの鉄心コイル３１～３３が外周部鉄心２０により取囲まれているので、コイル５１～５３から発生した磁場が外周部鉄心２０の外部に漏洩することもない。また、ギャップ１０１～１０３を任意の厚さで低費用で設けることができるので、従来構造のリアクトルと比べて設計上有利である。
　さらに、本開示のコア本体５においては、従来構造のリアクトルに比較して、相間の磁路長の差が少なくなる。このため、本開示においては、磁路長の差に起因するインダクタンスのアンバランスを軽減することもできる。
　再び図１を参照すると、コア本体５の端面の中心には、振動抑制部９０が配置されている。振動抑制部９０はコア本体５の軸線方向において鉄心４１～４３の両端面を互いに固定する役目を果たす。図３は第一の実施形態における振動抑制部の斜視図である。図３に示されるように、振動抑制部９０は、二つの固定板９１、９２と、これら固定板９１、９２を互いに連結する単一の棒状部材９５とを含んでいる。
　図１から分かるように、固定板９１、９２はコア本体５の両端面にそれぞれ配置される。第一の実施形態においては、固定板９１、９２はギャップ１０１～１０３を含みうる面積を有する三角形状の平板であるのが好ましく、これにより、固定板９１、９２がコイル５１～５３に干渉しないようになる。また、固定板９１、９２は他の多角形状や円形であってもよい。
　図４Ａは第一の実施形態における振動抑制部の固定板の頂面図である。図４Ａには固定板９１示されているが、固定板９２も同様の形状であるのが好ましい。ただし、固定板９１、９２が互いに同一の形状である必要は必ずしもない。そして、また、後述する切込が一方の固定板のみに形成されていてもよい。
　固定板９１の外周縁部から中心に向かって延びる少なくとも三つの切込６１～６３が形成されている。図４Ａに示される実施形態においては、少なくとも三つの切込６１～６３が三角形状の固定板９１の各頂点から中心に向かって部分的に延びている。図示されるように、切込６１～６３のそれぞれ間に位置する固定板９１の外周縁部を縁部９１ａ～９１ｃと呼ぶ。
　第一の実施形態においては、図１から分かるように、ギャップ１０１～１０３の交差場所において棒状部材９５を外周部鉄心２０の内部に通す。棒状部材９５はコア本体５の高さ（積層方向高さ）よりもわずかながら大きい。典型的な棒状部材９５はボルトであり、棒状部材９５の少なくとも一端側にはネジ山部９４が形成されている。従って、それにより、棒状部材９５は固定板９２に形成された孔に螺合されるようになる。
　前述したように固定板９１、９２の面積はギャップ１０１～１０３を含みうる。このため、棒状部材９５によって固定板９１、９２の間にコア本体５が軸方向に挟込まれると、複数の鉄心４１～４３の両端部が互いに堅固に保持されるようになる。
　前述したように少なくとも一方の固定板９１には切込６１～６３が形成されている。このため、隣接する二つの切込６１～６３のそれぞれの閉鎖端の間の距離は、切込６１～６３の開放端の間の距離（縁部９１ａ～９１ｃのそれぞれの長さ）よりも短い。従って、隣接する二つの切込６１～６３の間に位置する固定板９１の一部分はバネ性を呈すると共に、縁部９１ａ～９１ｃのそれぞれは個別に湾曲可能となる。
　このように、振動抑制部９０を組付けるときに、縁部９１ａ～９１ｃのそれぞれは、対応する鉄心４１～４３の高さ、例えば積層高さに応じて湾曲する。そして、各鉄心４１～４３の高さバラツキが吸収された状態で、固定板９１、９２が互いに引っ張るように作用する。これにより、複数の鉄心４１～４３の両端部が互いに堅固に保持されるようになり、リアクトルの駆動時に、振動および騒音の発生をより抑えられる。また、固定板９１、９２に切込６１～６３を入れるのみで足りるので、振動抑制部９０の形成も容易であり、製造費用も抑えられる。
　さらに、振動抑制部９０の部品は非磁性材料から作成されていてもよく、また磁性材料から作成されていてもよい。その理由は、本開示では棒状部材９５は単一であるためである。これに対し、二つの固定板が複数、例えば三つの棒状部材により固定されていて、なおかつ二つの固定板および複数の棒状部材が磁性体である場合には、リアクトルの駆動時に、電流が二つの固定板および複数の棒状部材をループ状に流れる。これにより、リアクトルが発熱し、故障の原因となりうる。言い換えれば、本開示においては、振動抑制部９０全体が磁性体から形成されている場合であっても、電流が振動抑制部９０をループ状に流れることはなく、リアクトルの発熱を防止できる。
　図５は第二の実施形態におけるリアクトルの部分斜視図である。図５に示される固定板９１、９２は図１に示される固定板９１、９２よりも小さい。そのような場合であっても、隣接する二つの切込６１～６３の開放端の間の距離、例えば縁部９１ａ～９１ｃのそれぞれの長さは、対応する鉄心４１～４３の幅の半分以上であるのが好ましい。これにより、固定板９１、９２の各縁部９１ａ～９１ｃは鉄心４１～４３の幅の大部分を固定するので、振動や騒音を必要十分に抑えることができる。
　図６は第三の実施形態におけるリアクトルの部分斜視図である。図６に示される固定板９１、９２は円形である。固定板９１、９２の直径はコイル５１～５３に干渉しないように選択するのが好ましい。また、前述したように隣接する二つの切込６１～６３の開放端の間の距離が対応する鉄心４１～４３の幅の半分以上であるのが好ましい。第三の実施形態においては、固定板９１、９２を簡易に形成できるのが分かるであろう。
　図７は第四の実施形態におけるリアクトルの斜視図であり、図８は第四の実施形態における振動抑制部の斜視図である。さらに、図９Ａは第四の実施形態における、固定板の頂面図であり、図９Ｂは図９Ａの線Ａ－Ａ’に沿ってみた固定板の側面図である。
　第四の実施形態においては、振動抑制部９０の少なくとも一方の固定板９１が磁性体、例えば金属から形成されている。そして、固定板９１の各縁部９１ａ～９１ｃは、固定板９１の表面に対して所定角度、例えば９０°だけ曲げ加工されている。この場合には、隣接する二つの切込６１～６３の間に位置する固定板９１の一部分が、バネ性を更に呈するようになる。その結果、リアクトルの駆動時に、振動や騒音を安価でさらに抑えられるのが分かるであろう。当然のことながら、各縁部９１ａ～９１ｃを曲げ加工する角度が９０°以外の値であってもよい。
　図１０は第四の実施形態において振動抑制部をリアクトルに取付けるのを説明するための図である。理解を容易にする目的で、図１０では外周部鉄心部分２５の図示を省略している。はじめに、固定板９１の穴６０に棒状部材９５を挿入する。
　そして、固定板９１をコア本体５の一方の端面に向かって移動させ、それにより、棒状部材９５がギャップ１０１～ギャップ１０３の交差場所を通過するようにする。固定板９１がコア本体５の一方の端面に到達すると、棒状部材９５の先端はコア本体５の他端から突出する。次いで、コア本体５の他方の端面側に固定板９２を配置し、棒状部材９５を回転させて、固定板９２に螺合させる。この目的のために、棒状部材９５の先端および固定板９２の貫通孔６０にネジ山部がそれぞれ形成されているのが好ましい。当然のことながら、固定板９１、９２と棒状部材９５とを連結させるために、他の留め具を使用してもよい。
　図１１はさらに他の実施形態における、曲げ加工された固定板の斜視図である。図１１においては固定板９１の曲げ加工された縁部の両端に突出部６６が形成されている。このような突出部６６は、曲げ加工の前後で各縁部９１ａ～９１ｃを切欠くよう切削加工して作成してもよく、予め突出部６６を備えた形状の平板を曲げ加工して作成してもよい。
　図１１においては、各縁部９１ａ～９１ｃは二つの突出部６６を含んでいる。そして、二つの突出部６６の間の内寸Ｌは対応する鉄心４１～４３の幅に概ね等しいのが好ましい。この場合には、各縁部９１ａ～９１ｃの両端が鉄心４１～４３の側面にそれぞれ係合する。つまり、鉄心４１～４３が二つの突出部６６に挟まれるようになるので、鉄心４１～４３がリアクトルの周方向に移動することに起因する振動や騒音を防止できる。
　図１２は別の実施形態における振動抑制部の斜視図である。図１２においては棒状部材９５の中間部分に弾性部材９６、例えばバネが配置されている。厳密に言えば、図１２に示される棒状部材９５は二つの棒体と、これら棒体を互いに連結する弾性部材９６とを含んでいる。この場合には、弾性部材９６が二つの固定板９１、９２を互いに接近するよう付勢するので、騒音や振動をさらに抑えることが可能である。
　図１３は第五の実施形態におけるリアクトルの部分斜視図であり、図１４は第五の実施形態におけるリアクトルのコア本体の断面図である。図１４に示されるコア本体５は、略八角形状の外周部鉄心２０と、外周部鉄心２０の内方に配置された、前述したのと同様な四つの鉄心コイル３１～３４とを含んでいる。これら鉄心コイル３１～３４はコア本体５の周方向に等間隔で配置されている。また、鉄心の数は４以上の偶数であるのが好ましく、それにより、コア本体５を備えたリアクトルを単相リアクトルとして使用できる。
　図面から分かるように、外周部鉄心２０は周方向に分割された四つの外周部鉄心部分２４～２７より構成されている。それぞれの鉄心コイル３１～３４は、半径方向に延びる鉄心４１～４４と該鉄心に巻回されたコイル５１～５４とを含んでいる。そして、鉄心４１～４４のそれぞれの半径方向外側端部は、外周部鉄心部分２１～２４のそれぞれと一体的に形成されている。なお、鉄心４１～４４の数と、外周部鉄心部分２４～２７の数とが必ずしも一致していなくてもよい。
　さらに、鉄心４１～４４のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心近傍に位置している。図１４においては鉄心４１～４４のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心に向かって収斂しており、その先端角度は約９０度である。そして、鉄心４１～４４の半径方向内側端部は、磁気的に連結可能なギャップ１０１～１０４を介して互いに離間している。
　図４Ｂは第五の実施形態における振動抑制部の固定板の頂面図である。図４Ｂに示される固定板９１はギャップ１０１～１０４を含みうる面積を有する略四角形状であり、前述したのと同様な切込６１～６４が固定板９１の頂点から中心に向かって延びている。前述したのと同様に、棒状部材９５によって固定板９１、９２の間にコア本体５が軸方向に挟込まれると、鉄心４１～４４の両端部が互いに固定されるようになる。この場合にも前述したのと同様な効果が得られるのが分かるであろう。また、前述した実施形態を適宜組み合わせることは本開示の範囲に含まれる。
　本開示の態様
　１番目の態様によれば、コア本体を具備し、該コア本体は、複数の外周部鉄心部分から構成された外周部鉄心と、前記複数の外周部鉄心部分に結合された少なくとも三つの鉄心と、前記少なくとも三つの鉄心に巻回されたコイルとを含んでおり、前記少なくとも三つの鉄心のうちの一つの鉄心と該一つの鉄心に隣接する他の鉄心との間には磁気的に連結可能なギャップが形成されており、さらに、前記少なくとも三つの鉄心を固定する振動抑制部とを具備し、前記振動抑制部は二つの固定板と、該二つの固定板を互いに締結する一つの棒状部材とを含んでおり、前記二つの固定板のうちの少なくとも一方には、該固定板の縁部から中心に向かって延びる少なくとも三つの切込が形成されている、リアクトルが提供される。
　２番目の態様によれば、１番目の態様において、前記少なくとも三つの切込のうちの、隣接する二つの切込の間の距離は、前記鉄心の幅の半分以上であるようにした。
　３番目の態様によれば、１番目または２番目の態様において、前記少なくとも三つの切込が形成された前記固定板は多角形状であり、前記多角形の辺の数は前記少なくとも三つの鉄心の数以上であり、前記少なくとも三つの切込は前記多角形の頂点から中心に向かって延びている。
　４番目の態様によれば、３番目の態様において、前記多角形状の固定板の各縁部は曲げ加工される。
　５番目の態様によれば、４番目の態様において、前記曲げ加工された前記各縁部の両端の間の内寸は前記鉄心の幅に概ね等しいようにした。
　６番目の態様によれば、１番目または２番目の態様において、前記少なくとも三つの切込が形成された前記固定板は円形である。
　７番目の態様によれば、１番目または２番目の態様において、前記棒状部材は、ボルトを含む。
　８番目の態様によれば、１番目または２番目の態様において、前記棒状部材は、弾性部材を有する。
　９番目の態様によれば、１番目または２番目の態様において、前記少なくとも三つの鉄心コイルの数は３の倍数である。
　１０番目の態様によれば、１番目または２番目の態様において、前記少なくとも三つの鉄心コイルの数は４以上の偶数である。
　態様の効果
　１番目の態様においては、固定板に切込があるために、隣接する二つの切込の間における固定板の縁部は個別に湾曲可能である。従って、各縁部は、対応する鉄心の高さに応じて湾曲し、その結果、各鉄心の高さバラツキが吸収される。また、固定板に切込を入れるのみで足りるので、形成も容易であり、製造費用も抑えられる。
　２番目の態様においては、固定板の各縁部は鉄心の幅の大部分を固定するので、振動や騒音を必要十分に抑えられる。
　３番目の態様においては、固定板を簡易に形成することができる。
　４番目の態様においては、固定板がバネとしての機能を有するようになり、振動や騒音を安価でさらに抑えられる。
　５番目の態様においては、各縁部の両端が鉄心の側面に係合するので、鉄心がリアクトルの周方向に移動することに起因する振動や騒音を防止できる。
　６番目の態様においては、固定板を簡易に形成することができる。
　７番目の態様においては、騒音や振動をさらに抑えられると共に、棒状部材を安価に製造できる。
　８番目の態様においては、弾性部材が二つの固定板を互いに接近するよう付勢するので、騒音や振動をさらに抑えられる。
　９番目の態様においては、リアクトルを三相リアクトルとして使用できる。
　１０番目の態様においては、リアクトルを単相リアクトルとして使用できる。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、請求の範囲の開示範囲から逸脱することなく様々な修正及び変更を為し得ることは、当業者に理解されよう。
　５　　コア本体
　６　　リアクトル
　２０　　外周部鉄心
　２４～２７　　外周部鉄心部分
　３１～３４　　鉄心コイル
　４１～４４　　鉄心
　５１～５４　　コイル
　６１～６４　　切込
　６６　　突出部
　９０　　振動抑制部
　９１、９２　　固定板
　９１ａ～９１ｃ　　縁部
　９４　　ネジ山部
　９５　　棒状部材
　９６　　弾性部材
　１０１～１０４　　ギャップ

Claims (10)

  1. 　コア本体を具備し、
    　該コア本体は、複数の外周部鉄心部分から構成された外周部鉄心と、
    　前記複数の外周部鉄心部分に結合された少なくとも三つの鉄心と、
    　前記少なくとも三つの鉄心に巻回されたコイルとを含んでおり、
    　前記少なくとも三つの鉄心のうちの一つの鉄心と該一つの鉄心に隣接する他の鉄心との間には磁気的に連結可能なギャップが形成されており、
    　さらに、前記少なくとも三つの鉄心を固定する振動抑制部とを具備し、
    　前記振動抑制部は二つの固定板と、該二つの固定板を互いに締結する一つの棒状部材とを含んでおり、
    　前記二つの固定板のうちの少なくとも一方には、該固定板の縁部から中心に向かって延びる少なくとも三つの切込が形成されている、リアクトル。
  2. 　前記少なくとも三つの切込のうちの、隣接する二つの切込の間の距離は、前記鉄心の幅の半分以上であるようにした、請求項１に記載のリアクトル。
  3. 　前記少なくとも三つの切込が形成された前記固定板は多角形状であり、
    　前記多角形の辺の数は前記少なくとも三つの鉄心の数以上であり、
    　前記少なくとも三つの切込は前記多角形の頂点から中心に向かって延びている、請求項１または２に記載のリアクトル。
  4. 　前記多角形状の固定板の各縁部は曲げ加工される請求項３に記載のリアクトル。
  5. 　前記曲げ加工された前記各縁部の両端の間の内寸は前記鉄心の幅に概ね等しいようにした、請求項４に記載のリアクトル。
  6. 　前記少なくとも三つの切込が形成された前記固定板は円形である、請求項１または２に記載のリアクトル。
  7. 　前記棒状部材は、ボルトを含む請求項１または２に記載のリアクトル。
  8. 　前記棒状部材は、弾性部材を有する請求項１または２に記載のリアクトル。
  9. 　前記少なくとも三つの鉄心コイルの数は３の倍数である、請求項１または２に記載のリアクトル。
  10. 　前記少なくとも三つの鉄心コイルの数は４以上の偶数である、請求項１または２に記載のリアクトル。
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