WO2024053066A1 - コイルケース、リアクトル、リアクトルの製造方法 - Google Patents

コイルケース、リアクトル、リアクトルの製造方法 Download PDF

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coil
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    • H01F5/00—Coils

Definitions

  • the present disclosure relates to a coil case, a reactor, and a method for manufacturing the reactor.
  • reactors have been developed that include a core body including an outer peripheral core and a plurality of cores arranged inside the outer peripheral core.
  • a coil is wound around each of the plurality of iron cores. Further, the coil is assembled to the reactor while being housed in a coil case.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2021-125630 discloses forming a groove in a lower portion of a coil case.
  • an impregnating agent reservoir may be formed as a convex portion on the outer surface of the coil case facing the direction of gravity. In such a case, it is necessary to remove the impregnating agent reservoir or attach tape to the impregnating agent reservoir to perform additional processing so as not to damage the appearance of the coil case.
  • the coil case is configured to house a coil
  • the coil case is provided with at least one part to be pruned
  • the part to be pruned is provides a coil case that is pruned after the coil case housing the coil is impregnated with an impregnating agent.
  • FIG. 3 is a perspective view of the coil case seen from the inside of the reactor in the radial direction. It is a perspective view of a coil case seen from the radial direction outside of a reactor. It is a partial perspective view of a reactor. It is a first partial perspective view of a coil case for demonstrating a pruning process. It is a second partial perspective view of a coil case for demonstrating a pruning process. It is a third partial perspective view of a coil case for demonstrating a pruning process. It is a side view of the coil case in a second embodiment.
  • FIG. 6B is a partial side view of the coil case shown in FIG. 6A.
  • FIG. FIG. 7 is a partial perspective view of a coil case in a fourth embodiment.
  • FIG. 7B is a partial side view of the coil case shown in FIG. 7A.
  • It is a first partial perspective view of the coil case in a fifth embodiment.
  • It is a second partial perspective view of the coil case in a fifth embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a core body included in a reactor based on another embodiment. It is a perspective view of a reactor for explaining an impregnation process. It is another perspective view of the reactor for demonstrating an impregnation process.
  • 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. 1A is a sectional view of a core body included in a reactor based on the first embodiment.
  • FIG. 1B is a perspective view of the reactor shown in FIG. 1A.
  • 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 attached to the cores. At least three coils 51-53 are housed in coil cases 61-63, respectively. Preferably, the coil cases 61 to 63 are made of a non-magnetic material, such as resin. Note that in some drawings, illustration of the coils 51 to 53 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 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, 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.
  • 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 separated from the radially inner ends of the two adjacent cores 42 and 43 via the gaps 101 and 103.
  • the dimensions of the gaps 101 to 103 are assumed to be equal to each other.
  • the configuration shown in FIG. 1A does not require a central 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. Furthermore, since the gaps 101 to 103 can be provided with any thickness at low cost, this is advantageous in terms of design compared to reactors with conventional structures.
  • 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. 2A is a perspective view of the coil case seen from the inside in the radial direction of the reactor
  • FIG. 2B is a perspective view of the coil case seen from the outside in the radial direction of the reactor.
  • the coil case 61 has a housing 61b whose upper surface and a radially inner surface are open, and a hollow protrusion 61c which protrudes radially inward from the radially outer end surface of the housing 61b.
  • the space between the housing 61b and the hollow protrusion 61c is a coil accommodating portion 61a having a shape suitable for accommodating the coil 51. Further, as will be described later, the hollow portion of the hollow protrusion 61c has a shape suitable for receiving the iron core 41.
  • FIG. 3 is a partial perspective view of the reactor.
  • the coil case 61 containing the coil 51 is moved toward the outer core portion 24.
  • the core 41 that is integral with the outer peripheral core portion 24 is inserted into the hollow protrusion 61c of the coil case 61.
  • the coil 51 can be attached to the iron core 41.
  • the other coils 52 and 53 are also housed in the corresponding coil cases 62 and 63, they are similarly attached to the cores 42 and 43 of the outer core portions 25 and 26, respectively.
  • the outer peripheral core portions 24 to 26 are assembled together, thereby forming the reactor 6 shown in FIG. 1B.
  • FIGS. 10A and 10B are perspective views of a reactor for explaining the impregnation process.
  • FIG. 10A shows an impregnation process by immersion impregnation. In immersion impregnation, the reactor 6 is entirely immersed in a tank 90 filled with an impregnating agent 91, and is pulled out after a certain period of time. As a result, the entire reactor 6 is impregnated with the impregnating agent 91.
  • FIG. 10B shows an impregnation process by drip impregnation.
  • the impregnating agent 91 is dripped into the reactor 6 through the nozzle 92 while the reactor 6 rotates around its central axis.
  • the nozzle 92 moves back and forth along its axis, and as a result, the entire reactor 6 is impregnated with the impregnating agent 91.
  • impregnating includes both immersion impregnation and drip impregnation.
  • immersion impregnation includes both immersion impregnation and drip impregnation.
  • FIGS. 4A to 4C are first partial perspective views of the coil case for explaining the pruning process.
  • the entire reactor 6 is impregnated, but for the sake of clarity, a case where the coil case 61 is impregnated with the impregnating agent 91 will be described below. Note that the same applies to the other coil cases 62, 63, and (64).
  • FIGS. 4A to 4C for the purpose of brevity, only one coil case 61 of the reactor 6 is shown, and the illustration of the coil 51 is omitted (the same may apply to other drawings to be described later). be).
  • the lower end of the coil case 61 shown in FIG. 4A is the outer surface located below in the hanging direction where the excess impregnant hangs down from the coil case 61 due to gravity after the reactor 6 is impregnated.
  • a portion to be pruned 70 is provided on this outer surface.
  • the part to be pruned 70 is provided on the outer surface of the lower end of the coil case 61 so that the excess impregnating agent hangs down from the coil case 61 due to gravity.
  • the portion to be pruned 70 is provided in the coil case 61 so as to extend downward in the weight direction after the reactor 6 is impregnated.
  • the part to be pruned 70 is provided at a position corresponding to the entrance of the coil accommodating part 61a on the above-mentioned outer surface.
  • the part to be sheared 70 is a plate having the same thickness as the wall of the coil case 61 and a width smaller than the width of the coil case 61.
  • the portion 70 to be pruned may have another shape, such as a circular shape, an oval shape, an elliptical shape, or a rod shape.
  • the part to be pruned 70 is preferably connected to the coil case 61 by a narrow part 71 (connection part) having a width smaller than the width of the part to be pruned 70. It is assumed that similar pruned portions 70 are provided for the other coil cases 62, 63, and (64).
  • the center part in the width direction of the outer surface of the lower end of the coil case 61 is the lowermost part of the coil case 61, and the part to be sheared 70 is provided at the lowermost part of the outer surface of the lower end of the coil case 61.
  • the center part in the width direction of the outer surface of the lower end of the coil case 61 is the lowermost part of the coil case 61, and the part to be sheared 70 is provided at the lowermost part of the outer surface of the lower end of the coil case 61.
  • the excess impregnating agent 91 hangs down in the direction of gravity along the part to be pruned 70. Thereafter, as shown in FIG. 4B, a portion of the excess impregnating agent hardens around and/or below the pruned portion 70 to form a hardened portion 79.
  • the hardened portion 79 includes the portion to be pruned 70 therein. Typically, the hardened portion 79 is longer than the sheared portion 70 in the direction of gravity.
  • the operator's or robot's hand grasps the hardened portion 79 and bends and cuts it from the coil case 61.
  • the width of the portion to be sheared 70 is sufficiently smaller than the width of the coil case 61, the hardened portion 79 can be removed together with the portion to be sheared 70 without damaging the coil case 61. Further, when the narrow portion 71 is formed, the possibility of damaging the coil case 61 can be further reduced.
  • FIG. 5 is a side view of the coil case in the second embodiment.
  • an additional pruned portion 70b is provided in addition to a pruned portion 70a similar to the pruned portion 70 described above.
  • the portion to be pruned 70a and the additional portion to be pruned 70b have the narrow portion 71 described above.
  • the additional pruned portion 70b is preferably provided at a different position from the pruned portion 70a, for example, at the center of the coil case 61 in the depth direction (radial direction of the reactor 6).
  • another additional pruned part 70b' is placed at a different position, for example, at the outermost part of the coil case 61 in the radial direction of the reactor 6. It may be provided at a certain position.
  • at least one additional pruned portion 70b, 70b' is provided in addition to the pruned portion 70a.
  • the excess impregnating material concentrates on the plurality of pruned parts 70a, 70b, and 70b' after the impregnation process, it is further noted that the excess impregnating material remains on the outer surface of the lower end of the coil case 61. It can be avoided. Therefore, the appearance of the outer surface of the lower end of the coil case 61 can be further prevented from being damaged. Further, since a plurality of parts to be sheared 70a, 70b, and 70b' are provided, the hardened part 79 formed in each part to be sheared 70a, 70b, and 70b' is smaller than that in the first embodiment. Therefore, less force is required to remove the hardened portion 79 of each pruned portion 70a, 70b, 70b'.
  • FIG. 6A is a partial perspective view of the coil case in the third embodiment
  • FIG. 6B is a partial side view of the coil case shown in FIG. 6A
  • the sheared portion 70c shown in FIGS. 6A and 6B is connected to the coil case 61 through a thin wall portion 72 (connection portion).
  • the width of the thin portion 72 is approximately equal to the portion to be sheared 70c
  • the thickness of the thin portion 72 is smaller than the thickness of the portion to be sheared 70c.
  • the width of the thin portion 72 may be smaller than the width of the portion to be sheared 70c.
  • the location of the portion to be pruned 70c is preferably the same as the location of the portion to be pruned 70, but may be any other location as described above. It will be seen that in the third embodiment, since the thin wall portion 72 is used, an additional effect is obtained in that less force is required to remove the hardened portion 79.
  • FIG. 7A is a partial perspective view of the coil case in the fourth embodiment
  • FIG. 7B is a partial side view of the coil case shown in FIG. 7A
  • a ramp 81 is formed on the inner surface of the lower end of the coil case 61.
  • the ramp 81 slopes downward from the depth side of the coil case 61 toward the entrance side of the coil accommodating portion 61a.
  • the above-described section to be sheared 70 is formed on the outer surface of the lower end of the coil case 61 corresponding to the exit of the ramp 81.
  • the outer surface of the lower end of the coil case 61 is configured as an inclined surface 80.
  • the inclined surface 80 is inclined downward from the depth side of the coil case 61 toward the entrance side of the coil accommodating portion 61a.
  • the angle of inclination of the inclined surface 80 with respect to the horizontal plane is preferably approximately equal to the angle of inclination of the ramp 81 with respect to the horizontal plane.
  • the excess impregnating agent present inside the coil case 61 after the impregnation process reaches the part to be pruned 70 through the ramp 81, and the excess impregnating agent present outside the coil case 61 reaches the part to be pruned 70 along the inclined surface 80. Then, such surplus impregnating agent hangs down along the part to be pruned 70 and similarly forms a hardened part 79.
  • the excess impregnated material is more likely to concentrate on the portion to be pruned 70.
  • no excess impregnating agent remains on the outer surface of the coil case 61, thus further preventing the appearance of the outer surface of the lower end of the coil case 61 from being damaged.
  • a case where only one of the slope 80 and the slope 81 is formed is also included in the fourth embodiment.
  • FIGS. 8A and 8B are partial perspective views of the coil case in the fifth embodiment.
  • a spool 85 is connected via a runner 86 to the coil case 61 immediately after molding.
  • a gate 87 is located between the runner 86 and the coil case 61, and the cross section of the gate 87 is smaller than the cross section of the runner 86. Further, the gate 87 is provided on the outer surface of the lower end of the coil case 61 at the same position as the portion to be pruned 70 described above.
  • the remaining portion of the runner 86 is removed while leaving a portion of the runner 86 extending from the gate 87.
  • gate 87 serves as narrow portion 71 or thin portion 72 .
  • a part of the runner 86 can be used as the part to be pruned 70d, so there is no need to separately provide the part to be pruned 70 in a part of the mold. Therefore, it can be seen that the mold design for the coil case 61 becomes easier.
  • FIG. 9 is a top view of the core body of the reactor in another embodiment.
  • the core body 5 shown in FIG. 9 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 attached to 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. 9 At least three coils 51 to 54 are housed in coil cases 61 to 64 similar to those described above.
  • the coil cases 61 to 64 include the above-mentioned portion to be pruned 70 and the like. Therefore, even in the case shown in FIG. 9, the same effects as described above can be obtained.
  • the coil cases 61 to 64 themselves including the portions to be pruned 70 and the like are also included in the scope of the present disclosure.
  • the hardened portion 79 can be easily removed from the coil case 61 together with the portion to be sheared 70 without damaging the coil case 61. can. Furthermore, since the excess impregnating agent is concentrated in the part to be pruned 70, no excess impregnating agent remains on the outer surface of the lower end of the coil case 61, and an impregnating agent reservoir may be formed as a convex portion on the outer surface of the coil case. do not have. Therefore, the appearance of the outer surface of the lower end of the coil case 61 can be prevented from being damaged without any additional processing. Furthermore, there is no risk of poor pressure resistance of the coil housed in the coil case.
  • the coil case (61 to 64) houses the coil (51 to 54), and the coil case includes at least one to be pruned.
  • parts (70, 70a, 70b, 70b', 70c, 70d) are provided, and the part to be pruned is arranged to be pruned after the coil case housing the coil is impregnated with an impregnating agent.
  • a coil case is provided.
  • the part to be pruned (70, 70a, 70b, 70b', 70c, 70d) extends in the hanging direction in which the impregnating agent hangs from the coil case. It is formed on the outer surface of the coil case.
  • the part to be pruned (70, 70a, 70b, 70b', 70c, 70d) is connected to the coil case via a connecting part,
  • the connecting portion is a narrow portion (71) having a width smaller than the width of the portion to be pruned or a thin portion (72) having a thickness smaller than the thickness of the portion to be pruned.
  • the part to be pruned is removed from the spool (85) formed at the time of creating the coil case. A portion of the extending runner (86).
  • the outer surface (80) of the coil case on which the portion to be pruned (70, 70a, 70b, 70b', 70c, 70d) is formed It is inclined downward toward the part to be pruned.
  • a ramp (81) that slopes toward the part to be pruned is at least partially formed on an inner surface of the coil case that corresponds to the outer surface. has been done.
  • a core body (5) is provided, and the core body is coupled to an outer circumferential core (20) composed of a plurality of outer circumferential core portions and the plurality of outer circumferential core portions.
  • a core body (5) is prepared, and the core body includes an outer peripheral core (20) and at least one core coupled to an inner surface of the outer peripheral core.
  • three iron core coils (31 to 34), and the at least three iron core coils include at least three iron cores (41 to 44) and coils (51 to 54) wound around the iron cores.
  • each of the coils is stored in a coil case (61 to 64), and at least one part to be pruned (70, 70a, 70b, 70b', 70c, 70d) is formed in the coil case,
  • a radially inner end of each of the at least three cores is located near the center of the outer core and converges toward the center of the outer core, and a radially inner end of each of the at least three cores is located near the center of the outer core and converges toward the center of the outer core.
  • Magnetically connectable gaps (101 to 104) are formed between the iron core and another iron core adjacent to the one iron core, and the radially inner ends of the at least three iron cores are magnetically connectable.
  • the core body is impregnated with an impregnating agent, and the at least one part to be pruned is pruned.

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Abstract

コイルケースは、コイルを収納するようになっている。前記コイルケースには少なくとも一つの被剪除部が設けられている。前記被剪除部は、前記コイルを収容した前記コイルケースが含浸剤に含浸された後で剪除されるようにした。

Description

コイルケース、リアクトル、リアクトルの製造方法
　本開示は、コイルケース、リアクトル、リアクトルの製造方法に関する。
　近年では、外周部鉄心と該外周部鉄心の内部に配置された複数の鉄心とを含むコア本体を備えたリアクトルが開発されている。複数の鉄心のそれぞれには、コイルが巻回されている。また、コイルはコイルケースに収納された状態でリアクトルに組付けられている。
　一般にリアクトルは、組立後に含浸剤に含浸される。特開2021-125630号公報には、コイルケースの下方部分に溝部を形成することが開示されている。
特開2021-125630号公報
　しかしながら、特開2021-125630号公報においては、余剰の含浸剤が溝部を通ってコイルケースから垂下がって硬化し、コイルケースの外面に、重力方向下方に延びる細長い延出部を形成する場合がある。延出部を除去するために追加の処理が必要である上に、コイルケースの一部分が延出部と一緒に除去されるという問題があった。
　また、コイルケースの下方部分に溝部が形成されていない場合であっても、重力方向を向いたコイルケースの外面に含浸剤溜まりが凸部として形成される場合がある。そのような場合には、含浸剤溜まりを削除したり、含浸剤溜まりにテープを貼付けて、コイルケースの外観を損なわないように追加の処理を行う必要がある。
　それゆえ、追加の処理を行うことなしに、コイルケースの外観が損なわれるのを避けることが望まれている。
　本開示の１番目の態様によれば、コイルケースにおいて、該コイルケースはコイルを収納するようになっており、前記コイルケースには少なくとも一つの被剪除部が設けられており、前記被剪除部は、前記コイルを収容した前記コイルケースが含浸剤に含浸された後で剪除されるようにした、コイルケースが提供される。
　本開示の目的、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。
第一の実施形態に基づくリアクトルに含まれるコア本体の断面図である。 第一の実施形態に基づくリアクトルの斜視図である。 リアクトルの半径方向内側からみたコイルケースの斜視図である。 リアクトルの半径方向外側からみたコイルケースの斜視図である。 リアクトルの部分斜視図である。 剪除工程を説明するためのコイルケースの第一の部分斜視図である。 剪除工程を説明するためのコイルケースの第二の部分斜視図である。 剪除工程を説明するためのコイルケースの第三の部分斜視図である。 第二の実施形態におけるコイルケースの側面図である。 第三の実施形態におけるコイルケースの部分斜視図である。 図６Ａに示されるコイルケースの部分側面図である。 第四の実施形態におけるコイルケースの部分斜視図である。 図７Ａに示されるコイルケースの部分側面図である。 第五の実施形態におけるコイルケースの第一の部分斜視図である。 第五の実施形態におけるコイルケースの第二の部分斜視図である。 他の実施形態に基づくリアクトルに含まれるコア本体の断面図である。 含浸工程を説明するためのリアクトルの斜視図である。 含浸工程を説明するためのリアクトルの他の斜視図である。
　以下、添付図面を参照して本開示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１Ａは第一の実施形態に基づくリアクトルに含まれるコア本体の断面図である。図１Ｂは図１Ａに示されるリアクトルの斜視図である。図１Ａおよび図１Ｂ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１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、該鉄心に装着されたコイル５１～５３とを含んでいる。少なくとも三つのコイル５１～５３のそれぞれがコイルケース６１～６３に収納されている。コイルケース６１～６３は非磁性材料、例えば樹脂から形成されるのが好ましい。なお、一部の図面においては、簡潔にする目的で、コイル５１～５３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。
　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、１０３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１Ａ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を任意の厚さで低コスト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。
　図２Ａはリアクトルの半径方向内側からみたコイルケースの斜視図であり、図２Ｂは、リアクトルの半径方向外側からみたコイルケースの斜視図である。これら図面および後述する他の図面においては、代表として、コイルケース６１のみを表示するが他のコイルケース６２、６３、（６４）も同様の構成であるものとする。コイルケース６１は上面および半径方向内側の面が開放したハウジング６１ｂと、該ハウジング６１ｂの半径方向外側の端面から半径方向内側に突出する中空突出部６１ｃとを有している。
　ハウジング６１ｂと中空突出部６１ｃとの間の空間は、コイル５１を収納するのに適した形状のコイル収容部６１ａである。また、後述するように、中空突出部６１ｃの中空部分は鉄心４１を受容するのに適した形状である。
　図３はリアクトルの部分斜視図である。図３に示されるように、コイル５１が収容されたコイルケース６１を外周部鉄心部分２４に向かって移動させる。これにより、外周部鉄心部分２４と一体的な鉄心４１がコイルケース６１の中空突出部６１ｃに挿入される。これにより、コイル５１を鉄心４１に装着することができる。他のコイル５２、５３も対応するコイルケース６２、６３に収容された後で、同様に外周部鉄心部分２５、２６の鉄心４２、４３にそれぞれ装着される。その後、外周部鉄心部分２４～２６を互いに組付け、それにより、図１Ｂに示されるリアクトル６が形成される。
　このようにして組み立てられたリアクトル６は含浸剤、例えば絶縁ワニスに含浸される。図１０Ａおよび図１０Ｂは含浸工程を説明するためのリアクトルの斜視図である。図１０Ａは浸漬含浸による含浸工程を示している。浸漬含浸においては、リアクトル６は、含浸剤９１により充填された槽９０に全体的に浸漬され、一定時間後に引き上げられる。これにより、リアクトル６全体に含浸剤９１が含浸される。
　また、図１０Ｂは滴下含浸による含浸工程を示している。滴下含浸においては、リアクトル６がその中心軸線回りに回転しつつ、ノズル９２を通じて含浸剤９１がリアクトル６に滴下される。ノズル９２はその軸線に沿って前後方向に移動し、その結果、リアクトル６全体に含浸剤９１が含浸されるようになる。
　本願明細書における「含浸」は、浸漬含浸および滴下含浸のいずれの場合も含むものとする。浸漬含浸の後でリアクトル６を槽９０から引上げた場合、および滴下含浸の終了時に含浸剤９１の滴下を停止した場合には、一定期間に亙って余剰の含浸剤９１がリアクトル６から重力方向下方に垂下がって滴下する。
　図４Ａから図４Ｃは剪除工程を説明するためのコイルケースの第一の部分斜視図である。実際には、リアクトル６全体が含浸されるが、以下においては、明確にする目的で、コイルケース６１が含浸剤９１により含浸される場合について説明する。なお、他のコイルケース６２、６３、（６４）についても同様であるものとする。
　さらに、図４Ａから図４Ｃにおいては、簡潔にする目的で、リアクトル６のうちの一つのコイルケース６１のみについて示すと共に、コイル５１の図示を省略する（後述する他の図面についても同様の場合がある）。
　図４Ａに示されるコイルケース６１の下方端は、リアクトル６の含浸後に余剰の含浸剤が重力によりコイルケース６１から垂下がる垂下方向下方に位置する外面である。そして、この外面には、被剪除部７０が設けられている。言い換えれば、被剪除部７０は、重力によって余剰の含浸剤がコイルケース６１から垂下がる垂下方向に延びるようコイルケース６１の下方端の外面に設けられている。あるいは、被剪除部７０は、リアクトル６の含浸後に、重量方向下方に延びるようにコイルケース６１に設けられている。
　図４Ａにおいては、被剪除部７０は、前述した外面における、コイル収容部６１ａの入口に対応した位置に設けられている。典型的には、被剪除部７０は、コイルケース６１の壁部と同じ厚さを有すると共に、コイルケース６１の幅よりも小さい幅を有するプレートである。
　図４Ａには矩形の被剪除部７０が示されているが、被剪除部７０が他の形状、例えば円形、長円形、楕円形、棒状であってもよい。また、図４Ａに示されるように、被剪除部７０は、被剪除部７０の幅よりも小さい幅を有する幅狭部７１（接続部）により、コイルケース６１に連結されているのが好ましい。なお、他のコイルケース６２、６３、（６４）についても同様な被剪除部７０が設けられているものとする。
　このため、含浸行程後には、余剰の含浸剤がコイルケース６１の側面を通って前述した外面に到達する。その後、余剰の含浸剤は外面に沿って被剪除部７０に集中し、被剪除部７０以外の外面には残らなくなる。この目的のために、コイルケース６１の下方端の外面における幅方向中心部はコイルケース６１の最下方部分であると共に、コイルケース６１の下方端の外面における最下方部分に被剪除部７０が設けられるのが好ましい。
　そして、余剰の含浸剤９１が被剪除部７０に沿って重力方向に垂下がる。その後、図４Ｂに示されるように余剰の含浸剤の一部は被剪除部７０周りおよび／またはその下方で硬化して、硬化部７９を形成する。硬化部７９は被剪除部７０をその内部に包含している。典型的には、重力方向における硬化部７９は被剪除部７０よりも長い。次いで、図４Ｃに示されるように、操作者またはロボットのハンドが硬化部７９を把持し、コイルケース６１から折曲げて切除する。
　被剪除部７０の幅はコイルケース６１の幅よりも十分に小さいので、コイルケース６１を破損させることなしに、硬化部７９は被剪除部７０と一緒に除去される。また、幅狭部７１が形成されている場合には、コイルケース６１を破損させる可能性をさらに少なくできる。
　前述したように、コイルケース６１の下方端の外面に余剰の含浸剤は残らないので、本開示では、コイルケースの外面に含浸剤溜まりが凸部として形成されることはない。従って、コイルケース６１の下方端の外面の外観が損なわれるのを避けられる。また、被剪除部７０および硬化部７９はコイルケース６１の下方端の縁部に形成されているので、硬化部７９を除去したとしても、コイルケース６１の外面が損傷することがない。さらに、コイルケースに収容されるコイルの耐圧不良のリスクがなくなる。
　図５は第二の実施形態におけるコイルケースの側面図である。図５においては、前述した被剪除部７０と同様な被剪除部７０ａに加えて、追加被剪除部７０ｂが設けられている。被剪除部７０ａ、追加被剪除部７０ｂは前述した幅狭部７１を有するのが好ましい。追加被剪除部７０ｂは、被剪除部７０ａとは異なる位置、例えばコイルケース６１の奥行き方向（リアクトル６の半径方向）の中央部に設けられるのが好ましい。
　さらに、追加被剪除部７０ｂの代わりに、あるいは、追加被剪除部７０ｂに加えて、別の追加被剪除部７０ｂ’がさらに異なる位置、例えばリアクトル６の半径方向におけるコイルケース６１の最外方の位置に設けられていてもよい。言い換えれば、第二の実施形態においては、被剪除部７０ａに加えて、少なくとも一つの追加被剪除部７０ｂ、７０ｂ’が設けられる。
　第二の実施形態においては、含浸工程後に余剰の含浸材が複数の被剪除部７０ａ、７０ｂ、７０ｂ’に集中するので、コイルケース６１の下方端の外面に余剰の含浸材が残ることをさらに避けることができる。従って、コイルケース６１の下方端の外面の外観が損なわれるのをさらに避けられる。また、複数の被剪除部７０ａ、７０ｂ、７０ｂ’を備えることから、各被剪除部７０ａ、７０ｂ、７０ｂ’に形成される硬化部７９は第一の実施形態の場合よりも小さくなる。それゆえ、各被剪除部７０ａ、７０ｂ、７０ｂ’の硬化部７９を除去するのに必要な力が少なくて足りる。
　図６Ａは第三の実施形態におけるコイルケースの部分斜視図であり、図６Ｂは図６Ａに示されるコイルケースの部分側面図である。図６Ａおよび図６Ｂに示される被剪除部７０ｃは、薄肉部７２（接続部）により、コイルケース６１に接続されている。言い換えれば、薄肉部７２の幅は被剪除部７０ｃに概ね等しく、薄肉部７２の厚さは被剪除部７０ｃの厚さよりも小さくなっている。なお、薄肉部７２の幅が被剪除部７０ｃの幅よりも小さくてもよい。また、被剪除部７０ｃの場所は、被剪除部７０の場所と同様であるのが好ましいが、前述した他の場所であってもよい。第三の実施形態においては、薄肉部７２を使用しているので、硬化部７９を除去するのに必要な力が少なくて足りるという効果が、さらに得られるのが分かるであろう。
　図７Ａは第四の実施形態におけるコイルケースの部分斜視図であり、図７Ｂは図７Ａに示されるコイルケースの部分側面図である。図７Ａにおいては、コイルケース６１の下方端の内面に、傾斜路８１が形成されている。傾斜路８１は、コイルケース６１の奥行側から、コイル収容部６１ａの入口側に向かって下方に傾斜している。傾斜路８１の出口に対応するコイルケース６１の下方端の外面には、前述した被剪除部７０が形成されている。
　図７Ｂから分かるように、コイルケース６１の下方端の外面は傾斜面８０として構成されている。傾斜面８０は、コイルケース６１の奥行側からコイル収容部６１ａの入口側に向かって下方に傾斜している。水平面に対する傾斜面８０の傾斜角度は、水平面に対する傾斜路８１の傾斜角度と概ね等しいのが好ましい。
　第四の実施形態においては、含浸行程後にコイルケース６１の内側に存在する余剰の含浸剤は傾斜路８１を通って被剪除部７０に到達し、コイルケース６１の外側に存在する余剰の含浸剤は傾斜面８０に沿って被剪除部７０に到達する。そして、このような余剰の含浸剤は、被剪除部７０に沿って垂下がり、硬化部７９を同様に形成する。
　このように第四の実施形態においては、傾斜路８１および傾斜面８０が存在するために、余剰の含浸材は被剪除部７０に、更に集中しやすくなる。その結果、余剰の含浸剤はコイルケース６１の外面に残らず、従って、コイルケース６１の下方端の外面の外観が損なわれるのをさらに避けられるのが分かるであろう。また、傾斜面８０および傾斜路８１のいずれか一方のみが形成されている場合も第四の実施形態に含まれる。
　図８Ａおよび図８Ｂは第五の実施形態におけるコイルケースの部分斜視図である。樹脂を用いてコイルケース６１を金型で成形する場合は、スプール８５およびランナ８６と呼ばれる樹脂の通り道を追加する必要がある。従って、図８Ａに示されるように、成形直後のコイルケース６１には、スプール８５がランナ８６を介して接続されている。ランナ８６とコイルケース６１との間は、ゲート８７であり、ゲート８７の断面は、ランナ８６の断面よりも小さい。また、ゲート８７は、コイルケース６１の下方端の外面において前述した被剪除部７０と同様な位置に設けられている。
　第五の実施形態においては、図８Ｂに示されるように、ゲート８７から延びるランナ８６の一部分を残しつつ、ランナ８６の残りの部分を切除する。これにより、スプール８５はランナ８６の残りの部分と一緒に除去される。従って、ランナ８６の一部分は、ゲート８７を介してコイルケース６１に残ることとなる。このため、ランナ８６の一部分は被剪除部７０として機能することができる。同様に、ゲート８７は、幅狭部７１または薄肉部７２としての役目を果たす。
　従って、第五の実施形態においては、ランナ８６の一部分を被剪除部７０ｄとして使用できるので、金型の一部に被剪除部７０を別途設ける必要がない。従って、コイルケース６１のための金型設計がより容易になるのが分かるであろう。
　図９は他の実施形態におけるリアクトルのコア本体の頂面図である。図９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と該鉄心に装着されたコイル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９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９においても、少なくとも三つのコイル５１～５４のそれぞれは、前述したのと同様なコイルケース６１～６４に収納されている。言い換えれば、コイルケース６１～６４は前述した被剪除部７０等を備える。従って、図９に示される場合であっても、前述したのと同様な効果を得ることができる。なお、被剪除部７０等を備えたコイルケース６１～６４自体も本開示の範囲に含まれるものとする。
　このように、本開示においては、単に硬化部７９を折曲げることにより、コイルケース６１を破損させることなしに、硬化部７９を被剪除部７０と一緒にコイルケース６１から容易に除去することができる。さらに、余剰の含浸剤は被剪除部７０に集中するので、コイルケース６１の下方端の外面に余剰の含浸剤は残らず、コイルケースの外面に含浸剤溜まりが凸部として形成されることもない。従って、追加の処理を行うことなしに、コイルケース６１の下方端の外面の外観が損なわれるのを避けられる。さらに、コイルケースに収容されるコイルの耐圧不良のリスクがなくなる。
　本開示の態様
　１番目の態様によれば、コイルケース（６１～６４）において、該コイルケースはコイル（５１～５４）を収納するようになっており、前記コイルケースには少なくとも一つの被剪除部（７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｂ’、７０ｃ、７０ｄ）が設けられており、前記被剪除部は、前記コイルを収容した前記コイルケースが含浸剤に含浸された後で剪除されるようにした、コイルケースが提供される。
　２番目の態様によれば、１番目の態様において、前記被剪除部（７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｂ’、７０ｃ、７０ｄ）は、前記含浸剤が前記コイルケースから垂下がる垂下方向に延びるよう前記コイルケースの外面に形成されている。
　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、前記被剪除部（７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｂ’、７０ｃ、７０ｄ）は接続部を介して前記コイルケースに接続されており、前記接続部は、前記被剪除部の幅よりも小さい幅を有する幅狭部（７１）または前記被剪除部の厚さよりも小さい厚さを有する薄肉部（７２）である。
　４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、前記被剪除部（７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｂ’、７０ｃ、７０ｄ）は、前記コイルケース作成時に形成されたスプール（８５）から延びるランナ（８６）の一部分である。
　５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、前記被剪除部（７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｂ’、７０ｃ、７０ｄ）が形成された前記コイルケースの前記外面（８０）は、前記被剪除部に向かって下方に傾斜している。
　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、前記コイルケースの前記外面に対応する内面には、前記被剪除部に向かって傾斜する傾斜路（８１）が少なくとも部分的に形成されている。
　７番目の態様によれば、コア本体（５）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（２０）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（４１～４４）と、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の磁気的に連結可能なギャップ（１０１～１０４）と、前記少なくとも三つの鉄心に巻回されたコイル（５１～５４）と、前記コイルを収容していて１番目または２番目の態様における少なくとも三つのコイルケース（６１～６４）とを備えるリアクトル（６）が提供される。
　８番目の態様によれば、リアクトル（６）の製造方法において、コア本体（５）を準備し、該コア本体は、外周部鉄心（２０）と、該外周部鉄心の内面に結合された少なくとも三つの鉄心コイル（３１～３４）と、を含み、該少なくとも三つの鉄心コイルは、少なくとも三つの鉄心（４１～４４）と該鉄心に巻回されたコイル（５１～５４）とを含んでおり、前記コイルのそれぞれはコイルケース（６１～６４）に格納されており、該コイルケースには少なくとも一つの被剪除部（７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｂ’、７０ｃ、７０ｄ）が形成されており、前記少なくとも三つの鉄心のそれぞれの半径方向内側端部は前記外周部鉄心の中心近傍に位置していて前記外周部鉄心の中心に向かって収斂しており、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（１０１～１０４）が形成されており、前記少なくとも三つの鉄心の前記半径方向内側端部は、磁気的に連結可能なギャップを介して互いに離間しており、前記コア本体を含浸剤に含浸させ、前記少なくとも一つの前記被剪除部を剪除する、製造方法が提供される。
　本開示の実施形態について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、または請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本発明の思想および趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除などが可能である。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。また、上述した実施形態の説明に数値又は数式が用いられている場合も同様である。さらに、前述した実施形態の幾つかを適宜組み合わせることは本開示の範囲に含まれる。
　　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　　　コイルケース
　６１ａ　　　コイル収容部
　６１ｂ　　　ハウジング
　６１ｃ　　　中空突出部
　７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｂ’、７０ｃ、７０ｄ　　　被剪除部
　７１　　　幅狭部（接続部）
　７２　　　薄肉部（接続部）
　７９　　　硬化部
　８０　　　傾斜面
　８１　　　傾斜路
　８５　　　スプール
　８６　　　ランナ
　８７　　　ゲート
１０１～１０４　　　ギャップ

Claims (8)

  1. 　コイルケースにおいて、
    　該コイルケースはコイルを収納するようになっており、
    　前記コイルケースには少なくとも一つの被剪除部が設けられており、
    　前記被剪除部は、前記コイルを収容した前記コイルケースが含浸剤に含浸された後で剪除されるようにした、コイルケース。
  2. 　前記被剪除部は、前記含浸剤が前記コイルケースから垂下がる垂下方向に延びるよう前記コイルケースの外面に形成されている、請求項１に記載のコイルケース。
  3. 　前記被剪除部は接続部を介して前記コイルケースに接続されており、
    　前記接続部は、前記被剪除部の幅よりも小さい幅を有する幅狭部または前記被剪除部の厚さよりも小さい厚さを有する薄肉部である、請求項１または２に記載のコイルケース。
  4. 　前記被剪除部は、前記コイルケース作成時に形成されたスプールから延びるランナの一部分である請求項１または２に記載のコイルケース。
  5. 　前記被剪除部が形成された前記コイルケースの前記外面は、前記被剪除部に向かって下方に傾斜している請求項１または２に記載のコイルケース。
  6. 　前記コイルケースの前記外面に対応する内面には、前記被剪除部に向かって傾斜する傾斜路が少なくとも部分的に形成されている、請求項１または２に記載のコイルケース。
  7. 　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の磁気的に連結可能なギャップと、
    　前記少なくとも三つの鉄心に巻回されたコイルと、
    　前記コイルを収容していて請求項１または２に記載の少なくとも三つのコイルケースとを備えるリアクトル。
  8. 　リアクトルの製造方法において、
    　コア本体を準備し、該コア本体は、外周部鉄心と、該外周部鉄心の内面に結合された少なくとも三つの鉄心コイルと、を含み、
    　該少なくとも三つの鉄心コイルは、少なくとも三つの鉄心と該鉄心に巻回されたコイルとを含んでおり、前記コイルのそれぞれはコイルケースに格納されており、該コイルケースには少なくとも一つの被剪除部が形成されており、
    　前記少なくとも三つの鉄心のそれぞれの半径方向内側端部は前記外周部鉄心の中心近傍に位置していて前記外周部鉄心の中心に向かって収斂しており、
    　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、
    　前記少なくとも三つの鉄心の前記半径方向内側端部は、磁気的に連結可能なギャップを介して互いに離間しており、
    　前記コア本体を含浸剤に含浸させ、
    　前記少なくとも一つの前記被剪除部を剪除する、製造方法。
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