JP2007243131A

JP2007243131A - リアクトル部品

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Publication number: JP2007243131A
Application number: JP2006164087A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Hasu; 正利蓮; Sei Urano; 聖浦野; Makoto Nakatsu; 良中津
Original assignee: Tamura Corp
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】リアクトルの複数のコア部材間に作用する吸引力に起因した騒音を低減する。
【解決手段】巻線１０４に電流が流れる時の磁束により第１のコア部材１０９Ｂと第２のコア部材１０９Ａ間に吸引力が作用する面１０９Ｂｓと１０９Ａｓとを曲面としたので、第１のコア部材１０９Ｂと第２のコア部材１０９Ａ間に磁束により作用する吸引力が吸引力面１０９Ｂｓと１０９Ａｓの複数の方向に分散する結果、吸引力の集中を妨げ、第１及び第２のコア部材１０９Ｂ及び１０９Ａ間の振動による騒音を低減可能となる。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば、昇圧回路、インバータ回路、アクティブフィルタ回路等に用いられるリアクトルに関し、特に、磁性体のコアに複数の磁気ギャップを有するリアクトル部品としてのコアに関する。

一般に、リアクトルは、巻線と磁性体のコアを備え、コアに巻線が巻回されてコイルを構成することによりインダクタンスを得る。従来、リアクトルは、昇圧回路、インバータ回路、アクティブフィルタ回路等に用いられているが、かかるリアクトルの部品としては、近年、巻線が巻回される巻回部を構成するコア部材と、巻線が巻回されない非巻回部を構成するコア部材とを含み、前記第１のコア部材と前記第２のコア部材がギャップを介して結合されると共に前記第１のコア部材に前記巻線が巻回されてコイルを形成する構造のものが多く用いられるようになっている。

図１は、かかる従来のリアクトル部品を示す斜視図である。図２は、図１に示したリアクトル部品の分解斜視図である。図１及び図２に示すように、従来のリアクトル部品は、コア９とコイル５を含み、巻線４が巻回される巻回部を構成するコア部材としての数個（６個）の磁性体のブロック３Ｂと、巻線４が巻回されない非巻回部を構成するコア部材としての２個の磁性体のブロック３Ａがギャップ６を介して結合されてコア９を形成すると共に磁性体のブロック３Ｂに巻線４が巻回されてコイル５を形成している。このリアクトル部品９の形状は、全体として略リング状になっており、磁性体のブロック３Ｂから成る直線部は２ヶ所あり、各直線部に巻線４が巻回されて形成されたコイル５により、インダクタンス等の所定の電気特性が得られる。磁性体のブロック３Ａは、磁性体のブロック３Ｂから成る各直線部と結合し、このコアを略リング状にしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１２４０３９号公報

上述した従来のコア９では、磁性体のブロック３Ａと３Ｂ間に作用する吸引力が平面同士に働くコア構造としている。即ち、図１に示すコア９では、巻線に電流が流れた時に発生する磁束により磁性体のブロック３Ａと３Ｂ間に作用する電磁吸引力は、図２に示す磁性体のブロック３Ａの平面３ＡＰと磁性体のブロック３Ｂの平面３ＢＰとの間に発生する。この場合、上述したように略リング状に構成されるコア９において、磁束はリング（状）の内側を通る習性を有するため、磁束が上記した平面３ＡＰと平面３ＢＰのかかる内側に集中してしまう。この結果、磁性体のブロック３Ａと３Ｂ間に作用する電磁吸引力もこの内側部分に集中してしまうことから、電流が流れリアクトルとして動作している時に磁性体のブロック３Ａと３Ｂの磁気ギャップ６の箇所で振動が生じて騒音が発生してしまうという問題があった。

一方、リアクトル等の電気部品には、主に使用する材料の耐熱グレードと仕様要求で決まる温度上昇値の上限があり、使用する材料の温度をその温度上昇値以下にする必要がある。例えば、昇圧回路、インバータ回路、アクティブフィルタ回路等の電気回路に使用される場合、従来のリアクトル部品に要求される電気的な所定の仕様を満足させようとすると、リアクトル部品、特に、そのコイルからの発熱が大きくなり、この発熱による温度上昇を上記温度上昇の上限値以下にしようとすると、コアを大きくする必要があり、その結果リアクトル部品のサイズも大きくなるという問題がある。従って、リアクトル部品において、コイルとコア間の放熱性を向上させることが望まれる。

本発明の第１の目的は、リアクトルの複数のコア部材間に作用する吸引力に起因した騒音を低減することが可能な技術を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、リアクトルのコイルとコア間の放熱性を向上させることが可能な技術を提供することにある。

本発明者は、巻線が巻回される巻回部を構成するコア部材と巻線が巻回されない非巻回部を構成するコア部材との間に作用する吸引力を一部に集中させずに分散させることに着眼し、そのためのコア構造を種々検討した結果、例えば、上記コア部材同士を平面ではなく曲面で結合させることで、吸引力を複数の方向に分散させ得ることを見出した。一方、平面では吸引力を複数の方向に分散させ得ないということではなく、例えば、上記コア部材同士を単一平面ではなく複数平面で結合させることによっても、少なくとも単一平面の場合よりは吸引力を分散させ得ることも見出した。併せて、本発明者は、巻線が巻回される巻回部を構成するコア部材の端部を巻線が巻回されない非巻回部を構成するコア部材により覆うことによってコイルとコア間の放熱性を向上させ得ることを見出した。

即ち、本発明の第１の様相によれば、上記第１の目的を達成するため、本発明のリアクトル部品は、少なくとも、巻線と磁性体のコアを備え、前記コアは前記巻線が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材と、前記巻線が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材とを含み、前記第１のコア部材と前記第２のコア部材がギャップを介して結合されると共に前記第１のコア部材に前記巻線が巻回されて形成されるリアクトル部品において、前記巻線に電流が流れる時の磁束により前記第１のコア部材と前記第２のコア部材間に吸引力が作用する面を曲面により構成することを特徴とする。

かかる構成により、リアクトル部品の第１のコア部材と第２のコア部材間に磁束により作用する吸引力が曲面の複数の方向に分散するコア構造とすることができ、これにより吸引力の集中を妨げ、第１及び第２のコア部材間の吸引力に起因した騒音を低減することが可能となる。

尚、前記第１のコア部材を断面が円形から構成される筒型に形成することにより、前記巻線に電流が流れる時の磁束により前記第１のコア部材と前記第２のコア部材間に吸引力が作用する面を曲面により構成するようにしても良い。

また、前記第１のコア部材を断面が楕円形から構成される筒型に形成することにより、前記巻線に電流が流れる時の磁束により前記第１のコア部材と前記第２のコア部材間に吸引力が作用する面を曲面により構成するようにしても良い。

更に、上記第１の目的を達成するため、本発明のリアクトル部品は、少なくとも、巻線と磁性体のコアを備え、前記コアは前記巻線が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材と、前記巻線が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材とを含み、前記第１のコア部材と前記第２のコア部材がギャップを介して結合されると共に前記第１のコア部材に前記巻線が巻回されて形成されるリアクトル部品において、前記第１のコア部材を断面が少なくとも五角形以上の多角形から構成される筒型に形成することにより、前記巻線に電流が流れる時の磁束により前記第１のコア部材と前記第２のコア部材間に吸引力が作用する面を複数平面により構成することを特徴とする。

かかる構成により、リアクトル部品の第１のコア部材と第２のコア部材間に磁束により作用する吸引力が複数平面の当該複数の方向に分散するコア構造とすることができ、これにより吸引力の集中を妨げ、第１及び第２のコア部材間の吸引力に起因した騒音を低減することが可能となる。

また、上記第１及び第２の目的を達成するため、以上の構成において、前記第１のコア部材における前記吸引力が作用する面を前記第２のコア部材により覆うようにしても良い。

かかる構成により、騒音の低減効果が得られる上に、第１のコア部材から第２のコア部材への熱伝導性が高まる結果、コイルとコア間の放熱性を向上させることも可能となる。

また、本発明の第２の様相によれば、上記第２の目的を達成するため、本発明のリアクトル部品は、少なくとも、巻線と磁性体のコアを備え、前記コアは前記巻線が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材と、前記巻線が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材とを含み、前記第１のコア部材と前記第２のコア部材がギャップを介して結合されると共に前記第１のコア部材に前記巻線が巻回されて形成されるリアクトル部品において、前記第１のコア部材の端部を前記第２のコア部材により覆ったことを特徴とする。

かかる構成により、その周囲に巻線が巻回されてコイルを構成する第１のコア部材から第２のコア部材への熱伝導性が高まる結果、コイルとコア間の放熱性を向上させることができる。また、第１のコア部材に巻線が巻回されてコイルを形成した場合のコイルの外周面に対して第２のコア部材の大きさ（周面）がより大きくなるので、コイルから第２のコア部材への熱伝導性も高まり易くなり、この点からもコイルとコア間の放熱性が向上する。

本発明の実施形態に係るリアクトル部品について図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の実施形態のリアクトル部品を含む一例としてのリアクトルの斜視図である。図３に示すリアクトル１０は、例えば、強制冷却手段を有する機器の電気回路に使用され、後述するコア１０９（図５参照）に巻線２を巻回してコイル１０５を形成したリアクトル部品を熱伝導性ケース１に収納した後、充填材８を流し込み固定している。リード部５は、例えば、巻線２の被覆を剥離し、導体を剥き出しにしており、図示しない圧着端子等を設けて他の電気部品等と接続する。また、熱伝導性ケース１の４隅にあるリアクトル固定用穴１３は、熱伝導性ケース１を、例えば、強制冷却された筐体等に固定するためのネジ穴である。

図４は、図３に示したリアクトルの分解斜視図である。図４に示すように、熱伝導性ケース１は熱伝導性ケース底面１１を含んでいる。図３のリアクトルは熱伝導性ケース底面１１のコイル１０５に対応する箇所に絶縁シート７を敷き、上述したようにコア１０９に巻線２を巻回してコイル１０５を形成したリアクトル部品を収納している。収納後、熱伝導性ケース底面１１は絶縁シート７を介してリアクトル部品のコイル１０５の裏面と接触する。絶縁シート７は、熱伝導性ケース１とコイル１０５を電気的に絶縁するために、熱伝導性ケース底面１１とコイル１０５間に挿入されている。収納後、充填材８を流し込み、リアクトル部品を熱伝導性ケース１に固定している。

図５は、本発明の第１の実施形態に係るリアクトル部品を示す図であり、（ａ）は、その正面図、（ｂ）は、その側面図、（ｃ）は、その平面図である。図６は、図５に示したリアクトル部品の斜視図であり、図７は、その分解斜視図である。図５乃至図７に示すように、本実施形態のリアクトル部品は、巻線１０４と磁性体のコア１０９を備え、コア１０９は巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材１０９Ｂと、巻線１０４が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材１０９Ａとを含み、第１のコア部材１０９Ｂと第２のコア部材１０９Ａがギャップ１０６を介して（磁気）結合されている。また、第１のコア部材１０９Ｂに巻回された巻線１０４がコイル１０５を形成し、このコイル１０５により、インダクタンス等の所定の電気特性が得られる。

尚、本実施形態に係るリアクトル部品のコア１０９は、いわゆるダストコアを用いている。

さて、本実施形態のリアクトル部品では、巻線１０４に電流が流れる時の磁束により第１のコア部材１０９Ｂと第２のコア部材１０９Ａ間に吸引力が作用する面（以下、吸引力面と呼ぶ）１０９Ｂｓと１０９Ａｓとを曲面とした。

かかる構成により、本実施形態のリアクトル部品の第１のコア部材１０９Ｂと第２のコア部材１０９Ａ間に磁束により作用する吸引力が曲面から成る吸引力面１０９Ｂｓと１０９Ａｓの複数の方向に分散するコア構造とすることができる。この結果、吸引力の集中を妨げ、第１及び第２のコア部材１０９Ｂ及び１０９Ａ間の吸引力に起因した騒音を低減することが可能となる。以下、このようなコア構造の詳細を説明する。

まず、コア１０９において、巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材１０９Ｂは、図５（ｂ）、（ｃ）及び図７に示すように、それぞれ１個ずつの円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂが左右に配置された構成を有する。即ち、第１のコア部材１０９Ｂは、合計２個の円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂから成る。

次に、巻線１０４が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材１０９Ａは、前後１個ずつの板状の磁性体ブロック１０９ａが前後に配置された構成を有する。ここで、各磁性体ブロック１０９ａは、それぞれ２個の円形穴（貫通穴）１０９ｈが形成されており、この円形穴（貫通穴）１０９ｈの穴径は、第１のコア部材１０９Ｂの円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂの径よりわずかに大きく形成されている。即ち、円形穴（貫通穴）１０９ｈは、磁性体ブロック１０９ｂがギャップ１０６を介して嵌合するように形成されている。

ここで、板状の磁性体ブロック１０９ａの厚さ、即ち、円形穴（貫通穴）１０９ｈの深さは、図７に示すように、各磁性体ブロック１０９ｂの前後の端部が嵌入するような大きさに形成されている。尚、磁性体ブロック１０９ｂは、円形穴（貫通穴）１０９ｈに接着剤等により結合され、或いはシート材等を介して結合される。

また、組立時に、各磁性体ブロック１０９ｂの前後の端部が磁性体ブロック１０９ａの円形穴（貫通穴）１０９ｈから突出した状態で固定されないように、ストッパー様の部材を介して嵌入させるようにしても良く、このストッパー様の部材を磁気ギャップとして挿入するシート材と兼用しても良い。尚、まず、２つの円形穴（貫通穴）１０９ｈに亘ってキャップ状のシート材を嵌め込んだ後、各磁性体ブロック１０９ｂの前後の端部を磁性体ブロック１０９ａの円形穴（貫通穴）１０９ｈに嵌め込むようにしても良い。このようなシート材には、セラミック製又はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂製のものを用いることが可能である。

以上の構成により、図５（ｂ）及び（ｃ）並びに図７に示すように、２個の磁性体ブロック１０９ｂの前後の円筒端部の表面、並びに磁性体ブロック１０９ａの２個の円形穴（貫通穴）１０９ｈの内周面がギャップ１０６を介して接合することになる。そして、これらの面により、上述した吸引力面１０９Ｂｓと１０９Ａｓとが、それぞれ形成される。上述したように、略リング状に形成されたコア１０９において、磁束は内側を通る性質を有するので、吸引力面１０９Ｂｓと１０９Ａｓは、主として上記円筒端部の表面と内周面の、ここにいう内側部分により構成されるということができる。

更に、コイル１０５は、第１のコア部材１０９Ｂの左右に配置されたそれぞれ１個ずつの円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂに巻線１０４が巻回されることにより形成されており、このコイル１０５により、インダクタンス等の所定の電気特性が得られるようになっている。尚、第１のコア部材１０９Ｂの磁性体ブロック１０９ｂにボビン（図示せず）を介して巻線１０４が巻回されても良い。

更に、本実施形態のリアクトル部品では、第１のコア部材１０９Ｂにおける上記した吸引力面１０９Ｂｓを第２のコア部材１０９Ａにより覆う構造にもなっている。かかる構成により、騒音の低減効果が得られる。また、図１と図６を比較すれば明らかなように、第１のコア部材１０９Ｂに巻線が巻回されてコイル１０５を形成した場合のコイル１０５の外周面に対して第２のコア部材１０９Ａの大きさ（周面）がより大きくなるので、コイル１０５から第２のコア部材１０９への熱伝導性も高まり易くなり、この点からもコイル１０５とコア１０９間の放熱性が向上する。

ここで、以上の構成を有する本実施形態のリアクトル部品（コア１０９とコイル１０５）を用いて図３に示したリアクトルを製作し、そのリアクトルを駆動した場合に生じる騒音を測定した。比較例として、図１及び図２に示した従来のリアクトル部品（コア９とコイル５）を用いて同様のリアクトルを製作し駆動した場合についても、同様の騒音を測定した。図８に、これらの騒音データの測定結果を示す。

図８から分かるように、本実施形態のリアクトル部品では、比較例に比べ全周波数範囲において騒音が略１０ｄＢ程低下しており、特に、比較例では最高で８３ｄＢの騒音を生じたのに対し、本実施形態のリアクトル部品では、全周波数範囲において騒音を７０ｄＢより低く抑えることができた。これは、第１のコア部材１０９Ｂと第２のコア部材１０９Ａ間に磁束により作用する吸引力が、図６及び図７に矢印で示すように、曲面から成る吸引力面１０９Ｂｓと１０９Ａｓの複数の方向に分散した結果、吸引力の集中が妨げられ、第１及び第２のコア部材１０９Ｂ及び１０９Ａ間の吸引力に起因した振動による騒音が低減したためと理解される。

尚、上記本発明の第１の実施形態の変形例として、巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材１０９Ｂを分割型に形成しても良い。図９は、かかる本発明の第１の実施形態の変形例に係るリアクトル部品の分解斜視図である。この変形例に係るリアクトル部品及び該リアクトル部品を含むリアクトルの基本的構成は、図５乃至図７に示した第１の実施形態のものと略同様であるが、この変形例においては、図９に示すように、巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材１０９Ｂは、それぞれ３個ずつの円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂがギャップ１０６を介して結合され、左右に配置された構成を有する。即ち、第１のコア部材１０９Ｂは、合計６個の円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂから成る。従って、コア１０９は、全体として８分割に構成されている。

以上の構成を有する本変形例に係るリアクトル部品においても、上述した第１の実施形態の変形例に係るリアクトル部品と同様に、騒音の低減効果と放熱効果が得られることは勿論である。

続いて、本発明の第２の実施形態に係るリアクトル部品について説明する。図１０は、本発明の第２の実施形態に係るリアクトル部品を示す図であり、（ａ）は、その正面図、（ｂ）は、その側面図、（ｃ）は、その平面図である。図１１は、図１０に示したリアクトル部品の斜視図であり、図１２は、その分解斜視図である。図１０乃至図１２に示すように、本実施形態のリアクトル部品は、巻線１０４と磁性体のコア１０９を備え、コア１０９は巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材１０９Ｂと、巻線１０４が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材１０９Ａとを含み、第１のコア部材１０９Ｂと第２のコア部材１０９Ａがギャップ１０６を介して（磁気）結合されている。また、第１のコア部材１０９Ｂに巻回された巻線１０４がコイル１０５を形成し、このコイル１０５により、インダクタンス等の所定の電気特性が得られる。

さて、本実施形態のリアクトル部品においても、巻線１０４に電流が流れる時の磁束により第１のコア部材１０９Ｂと第２のコア部材１０９Ａ間に吸引力が作用する面（以下、吸引力面と呼ぶ）１０９Ｂｓと１０９Ａｓとを曲面としたので、本実施形態のリアクトル部品の第１のコア部材１０９Ｂと第２のコア部材１０９Ａ間に磁束により作用する吸引力が曲面から成る吸引力面１０９Ｂｓと１０９Ａｓの複数の方向に分散するコア構造とすることができる。この結果、吸引力の集中を妨げ、第１及び第２のコア部材１０９Ｂ及び１０９Ａ間の吸引力に起因した騒音を低減することが可能となる。以下、このようなコア構造の詳細を説明する。

まず、コア１０９において、巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材１０９Ｂは、図１０（ｂ）、（ｃ）及び図１２に示すように、それぞれ３個ずつの円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂがギャップ１０６を介して結合され、左右に配置された構成を有する。即ち、第１のコア部材１０９Ｂは、合計６個の円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂから成る。

次に、巻線１０４が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材１０９Ａは、前後１個ずつの長円筒形状の磁性体ブロック１０９ａが前後に配置された構成を有する。ここで、各磁性体ブロック１０９ａは、それぞれ２個の円形穴（非貫通穴）１０９ｈが形成されており、この円形穴（非貫通穴）１０９ｈの穴径は、第１のコア部材１０９Ｂの円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂの径よりわずかに大きく形成されている。即ち、円形穴（非貫通穴）１０９ｈは、磁性体ブロック１０９ｂがギャップ１０６を介して嵌合するように形成されている。

ここで、円形穴（非貫通穴）１０９ｈの深さは、図１０（ｂ）及び（ｃ）に示すように、前後１個の円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂが略半分以上嵌入するような深さに形成されている。尚、磁性体ブロック１０９ｂは、円形穴（非貫通穴）１０９ｈに接着剤等により結合され、或いはシート材等を介して結合される。従って、図１０（ｂ）及び（ｃ）に示すように、前後４個の磁性体ブロック１０９ｂの円筒上面（又は底面）と略半分以上の円筒表面、並びに磁性体ブロック１０９ａの２個の円形穴（非貫通穴）１０９ｈの穴底面と内周面がギャップ１０６を介して接合することになる。

そして、これらの面のうち、磁性体ブロック１０９ｂの略半分以上の円筒表面と磁性体ブロック１０９ａの円形穴（非貫通穴）１０９ｈの内周面により、上述した吸引力面１０９Ｂｓと１０９Ａｓとが、それぞれ形成される。上述したように、略リング状に形成されたコア１０９において、磁束は内側を通る性質を有するので、吸引力面１０９Ｂｓと１０９Ａｓは、主として上記円筒表面と内周面の、ここにいう内側部分により構成されるということができる。

更に、コイル１０５は、第１のコア部材１０９Ｂの左右に配置されたそれぞれ３個ずつの円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂに巻線１０４が巻回されることにより形成されており、このコイル１０５により、インダクタンス等の所定の電気特性が得られるようになっている。

更に、本実施形態のリアクトル部品においても、第１のコア部材１０９Ｂにおける上記した吸引力面１０９Ｂｓを第２のコア部材１０９Ａにより覆う構造にもなっている。かかる構成により、騒音の低減効果が得られる上に、第１のコア部材１０９Ｂから第２のコア部材１０９Ａへの熱伝導性が高まる結果、コイルとコア間の放熱性を向上させることも可能となる。

次に、本発明の第３の実施形態に係るリアクトル部品について説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態に係るリアクトル部品の斜視図であり、図１４は、その分解斜視図である。図１３及び図１４に示すように、本実施形態のリアクトル部品は、巻線１０４と磁性体のコア２０９を備え、コア２０９は巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材２０９Ｂと、巻線１０４が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材２０９Ａとを含み、第１のコア部材２０９Ｂと第２のコア部材２０９Ａがギャップ１０６を介して（磁気）結合されている。また、第１のコア部材２０９Ｂに巻回された巻線１０４がコイル１０５を形成し、このコイル１０５により、インダクタンス等の所定の電気特性が得られる。

尚、本実施形態に係るリアクトル部品のコア２０９は、いわゆるダストコアを用いている。

さて、上述した第１及び第２の実施形態では、第１のコア部材１０９Ｂを断面が円形から構成される筒型（即ち、円筒型）に形成することにより、巻線１０４に電流が流れる時の磁束により第１のコア部材１０９Ｂと第２のコア部材１０９Ａ間の吸引力面１０９Ｂｓと１０９Ａｓを曲面により構成するようにしたが、本実施形態のリアクトル部品では、第１のコア部材２０９Ｂを断面が楕円形から構成される筒型（即ち、楕円筒型）に形成することにより、巻線１０４に電流が流れる時の磁束により第１のコア部材２０９Ｂと第２のコア部材２０９Ａ間の吸引力面２０９Ｂｓと２０９Ａｓを曲面により構成するようにした。

かかる構成により、本実施形態のリアクトル部品の第１のコア部材２０９Ｂと第２のコア部材２０９Ａ間に磁束により作用する吸引力が曲面から成る吸引力面２０９Ｂｓと２０９Ａｓの複数の方向に分散するコア構造とすることができる。この結果、吸引力の集中を妨げ、第１及び第２のコア部材２０９Ｂ及び２０９Ａ間の吸引力に起因した騒音を低減することが可能となる。このようなコア構造の詳細を説明する。

まず、コア２０９において、巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材２０９Ｂは、図１４に示すように、それぞれ１個ずつの楕円筒形状の磁性体ブロック２０９ｂが左右に配置された構成を有する。即ち、第１のコア部材２０９Ｂは、合計２個の楕円筒形状の磁性体ブロック２０９ｂから成る。

次に、巻線１０４が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材２０９Ａは、前後１個ずつの板状の磁性体ブロック２０９ａが前後に配置された構成を有する。ここで、各磁性体ブロック２０９ａは、それぞれ２個の楕円形穴（貫通穴）２０９ｈが形成されており、この楕円形穴（貫通穴）２０９ｈの穴径は、第１のコア部材２０９Ｂの楕円筒形状の磁性体ブロック２０９ｂの径よりわずかに大きく形成されている。即ち、楕円形穴（貫通穴）２０９ｈは、磁性体ブロック２０９ｂがギャップ１０６を介して嵌合するように形成されている。

尚、本実施形態では、２個の楕円筒形状の磁性体ブロック２０９ｂは、図１４から明らかなように、楕円の長軸方向が水平になるように配置され、また、これに対応する各磁性体ブロック２０９ａの２個の楕円形穴（貫通穴）２０９ｈも楕円の長軸方向が水平になるように形成されているが、楕円の長軸方向が垂直になるように配置・形成しても良い。

ここで、板状の磁性体ブロック２０９ａの厚さ、即ち、楕円形穴（貫通穴）２０９ｈの深さは、図１４に示すように、各磁性体ブロック２０９ｂの前後の端部が嵌入するような大きさに形成されている。尚、磁性体ブロック２０９ｂは、楕円形穴（貫通穴）２０９ｈに接着剤等により結合され、或いはシート材等を介して結合される。

以上の構成により、図１３及び図１４に示すように、２個の磁性体ブロック２０９ｂの前後の楕円筒端部の表面、並びに磁性体ブロック２０９ａの２個の楕円形穴（貫通穴）２０９ｈの内周面がギャップ１０６を介して接合することになる。そして、これらの面により、上述した吸引力面２０９Ｂｓと２０９Ａｓとが、それぞれ形成される。略リング状に形成されたコア２０９において、磁束は内側を通る性質を有するので、吸引力面２０９Ｂｓと２０９Ａｓは、主として上記楕円筒端部の表面と内周面の、ここにいう内側部分により構成されるということができる。

更に、コイル１０５は、第１のコア部材２０９Ｂの左右に配置されたそれぞれ１個ずつの楕円筒形状の磁性体ブロック２０９ｂに巻線１０４が巻回されることにより形成されており、このコイル１０５により、インダクタンス等の所定の電気特性が得られるようになっている。尚、第１のコア部材２０９Ｂの磁性体ブロック２０９ｂにボビン（図示せず）を介して巻線１０４が巻回されても良い。

更に、本実施形態のリアクトル部品においても、第１のコア部材２０９Ｂにおける上記した吸引力面２０９Ｂｓを第２のコア部材２０９Ａにより覆う構造にもなっている。かかる構成により、騒音の低減効果が得られる。また、図１と図１３を比較すれば明らかなように、第１のコア部材２０９Ｂに巻線が巻回されてコイル１０５を形成した場合のコイル１０５の外周面に対して第２のコア部材２０９Ａの大きさ（周面）がより大きくなるので、コイル１０５から第２のコア部材２０９への熱伝導性も高まり易くなり、この点からもコイル１０５とコア２０９間の放熱性が向上する。

尚、上記本発明の第３の実施形態の変形例として、巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材２０９Ｂを分割型に形成しても良い。図１５は、かかる本発明の第３の実施形態の変形例に係るリアクトル部品の分解斜視図である。この変形例に係るリアクトル部品及び該リアクトル部品を含むリアクトルの基本的構成は、図１３及び図１４に示した第３の実施形態のものと略同様であるが、この変形例においては、図１５に示すように、巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材２０９Ｂは、それぞれ３個ずつの楕円筒形状の磁性体ブロック２０９ｂがギャップ１０６を介して結合され、左右に配置された構成を有する。即ち、第１のコア部材２０９Ｂは、合計６個の楕円筒形状の磁性体ブロック２０９ｂから成る。従って、コア２０９は、全体として８分割に構成されている。

以上の構成を有する本変形例に係るリアクトル部品においても、上述した第３の実施形態に係るリアクトル部品と同様に、騒音の低減効果と放熱効果が得られることは勿論である。

続いて、本発明の第４の実施形態に係るリアクトル部品について説明する。図１６は、本発明の第４の実施形態に係るリアクトル部品の斜視図であり、図１７は、その分解斜視図である。図１６及び図１７に示すように、本実施形態のリアクトル部品は、巻線１０４と磁性体のコア３０９を備え、コア３０９は巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材３０９Ｂと、巻線１０４が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材３０９Ａとを含み、第１のコア部材３０９Ｂと第２のコア部材３０９Ａがギャップ１０６を介して（磁気）結合されている。また、第１のコア部材３０９Ｂに巻回された巻線１０４がコイル１０５を形成し、このコイル１０５により、インダクタンス等の所定の電気特性が得られる。

尚、本実施形態に係るリアクトル部品のコア３０９は、いわゆるダストコアを用いている。

さて、上述した第１乃至第３の実施形態では、巻線１０４に電流が流れる時の磁束により第１のコア部材１０９Ｂ、２０９Ｂと第２のコア部材１０９Ａ、２０９Ａ間の吸引力面１０９Ｂｓ、２０９Ｂｓと１０９Ａｓ、２０９Ａｓを曲面により構成することで吸引力を複数の方向に分散させるようにしたが、本実施形態のリアクトル部品では、第１のコア部材３０９Ｂを断面が十二角形から構成される筒型（即ち、角筒型）に形成することにより、巻線１０４に電流が流れる時の磁束により第１のコア部材３０９Ｂと第２のコア部材３０９Ａ間の吸引力面３０９Ｂｓと３０９Ａｓを複数平面により構成するようにした。かかる構成により、リアクトル部品の第１のコア部材３０９Ｂと第２のコア部材３０９Ａ間に磁束により作用する吸引力が複数平面の当該複数の方向に分散するコア構造とすることができ、これにより吸引力の集中を妨げ、第１及び第２のコア部材間の吸引力に起因した騒音を低減することが可能となる。このようなコア構造の詳細を説明する。

まず、コア３０９において、巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材３０９Ｂは、図１７に示すように、それぞれ１個ずつの十二角筒形状の磁性体ブロック３０９ｂが左右に配置された構成を有する。即ち、第１のコア部材３０９Ｂは、合計２個の十二角筒形状の磁性体ブロック３０９ｂから成る。

次に、巻線１０４が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材３０９Ａは、前後１個ずつの板状の磁性体ブロック３０９ａが前後に配置された構成を有する。ここで、各磁性体ブロック３０９ａは、それぞれ２個の十二角形穴（貫通穴）３０９ｈが形成されており、この十二角形穴（貫通穴）３０９ｈの穴径は、第１のコア部材３０９Ｂの十二角筒形状の磁性体ブロック３０９ｂの径よりわずかに大きく形成されている。即ち、十二角形穴（貫通穴）３０９ｈは、磁性体ブロック３０９ｂがギャップ１０６を介して嵌合するように形成されている。

ここで、板状の磁性体ブロック３０９ａの厚さ、即ち、十二角形穴（貫通穴）３０９ｈの深さは、図１７に示すように、各磁性体ブロック３０９ｂの前後の端部が嵌入するような大きさに形成されている。尚、磁性体ブロック３０９ｂは、十二角形穴（貫通穴）３０９ｈに接着剤等により結合され、或いはシート材等を介して結合される。

以上の構成により、図１６及び図１７に示すように、２個の磁性体ブロック３０９ｂの前後の十二角筒端部の表面、並びに磁性体ブロック３０９ａの２個の十二角形穴（貫通穴）３０９ｈの内周面がギャップ１０６を介して接合することになる。そして、これらの面により、上述した吸引力面３０９Ｂｓと３０９Ａｓとが、それぞれ形成される。略リング状に形成されたコア３０９において、磁束は内側を通る性質を有するので、吸引力面３０９Ｂｓと３０９Ａｓは、主として上記十二角筒端部の表面と内周面の、ここにいう内側部分により構成されるということができる。

更に、コイル１０５は、第１のコア部材３０９Ｂの左右に配置されたそれぞれ１個ずつの十二角筒形状の磁性体ブロック３０９ｂに巻線１０４が巻回されることにより形成されており、このコイル１０５により、インダクタンス等の所定の電気特性が得られるようになっている。尚、第１のコア部材３０９Ｂの磁性体ブロック３０９ｂにボビン（図示せず）を介して巻線１０４が巻回されても良い。

更に、本実施形態のリアクトル部品においても、第１のコア部材３０９Ｂにおける上記した吸引力面３０９Ｂｓを第２のコア部材３０９Ａにより覆う構造にもなっている。かかる構成により、騒音の低減効果が得られる。また、図１と図１６を比較すれば明らかなように、第１のコア部材３０９Ｂに巻線が巻回されてコイル１０５を形成した場合のコイル１０５の外周面に対して第２のコア部材３０９Ａの大きさ（周面）がより大きくなるので、コイル１０５から第２のコア部材３０９への熱伝導性も高まり易くなり、この点からもコイル１０５とコア３０９間の放熱性が向上する。

尚、上記本発明の第４の実施形態の変形例として、巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材３０９Ｂを分割型に形成しても良い。図１８は、かかる本発明の第４の実施形態の変形例に係るリアクトル部品の分解斜視図である。この変形例に係るリアクトル部品及び該リアクトル部品を含むリアクトルの基本的構成は、図１６及び図１７に示した第４の実施形態のものと略同様であるが、この変形例においては、図１８に示すように、巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材３０９Ｂは、それぞれ３個ずつの十二角筒形状の磁性体ブロック３０９ｂがギャップ１０６を介して結合され、左右に配置された構成を有する。即ち、第１のコア部材３０９Ｂは、合計６個の十二角筒形状の磁性体ブロック３０９ｂから成る。従って、コア３０９は、全体として８分割に構成されている。

以上の構成を有する本変形例に係るリアクトル部品においても、上述した第４の実施形態に係るリアクトル部品と同様に、騒音の低減効果と放熱効果が得られることは勿論である。

更に、本発明の第５の実施形態に係るリアクトル部品について説明する。図１９は、本発明の第５の実施形態に係るリアクトル部品の斜視図であり、図２０は、その分解斜視図である。図１９及び図２０に示すように、本実施形態のリアクトル部品は、巻線１０４と磁性体のコア３０９を備え、コア３０９は巻線１０４が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材３０９Ｂと、巻線１０４が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材３０９Ａとを含み、第１のコア部材３０９Ｂと第２のコア部材３０９Ａがギャップ１０６を介して（磁気）結合されている。また、第１のコア部材３０９Ｂに巻回された巻線１０４がコイル１０５を形成し、このコイル１０５により、インダクタンス等の所定の電気特性が得られる。

さて、本実施形態のリアクトル部品においても、第１のコア部材３０９Ｂを断面が十二角形から構成される筒型（即ち、角筒型）に形成することにより、巻線１０４に電流が流れる時の磁束により第１のコア部材３０９Ｂと第２のコア部材３０９Ａ間の吸引力面３０９Ｂｓと３０９Ａｓを複数平面により構成したので、リアクトル部品の第１のコア部材３０９Ｂと第２のコア部材３０９Ａ間に磁束により作用する吸引力が複数平面の当該複数の方向に分散するコア構造とすることができ、これにより吸引力の集中を妨げ、第１及び第２のコア部材間の吸引力に起因した騒音を低減することが可能となる。本実施形態のリアクトル部品においては、第１のコア部材３０９Ｂの構成は、図１８に示した第４の実施形態の変形例のものと全く同様であるので、その説明を省略する。さて、本実施形態のリアクトル部品においては、第２のコア部材３０９Ａは、前後１個ずつの長円筒形状の磁性体ブロック３０９ａが前後に配置された構成を有する。ここで、各磁性体ブロック３０９ａは、それぞれ２個の十二角形穴（非貫通穴）３０９ｈが形成されており、この十二角形穴（非貫通穴）３０９ｈの穴径は、第１のコア部材３０９Ｂの十二角筒形状の磁性体ブロック３０９ｂの径よりわずかに大きく形成されている。即ち、十二角形穴（非貫通穴）３０９ｈは、磁性体ブロック３０９ｂがギャップ１０６を介して嵌合するように形成されている。

ここで、十二角形穴（非貫通穴）３０９ｈの深さは、図２０に示すように、前後１個の十二角筒形状の磁性体ブロック３０９ｂが略半分以上嵌入するような深さに形成されている。尚、磁性体ブロック３０９ｂは、十二角形穴（非貫通穴）３０９ｈに接着剤等により結合され、或いはシート材等を介して結合される。従って、図２０に示すように、前後４個の磁性体ブロック３０９ｂの十二角筒上面（又は底面）と略半分以上の十二角筒表面、並びに磁性体ブロック３０９ａの２個の十二角形穴（非貫通穴）３０９ｈの穴底面と内周面がギャップ１０６を介して接合することになる。

そして、これらの面のうち、磁性体ブロック３０９ｂの略半分以上の十二角筒表面と磁性体ブロック３０９ａの十二角形穴（非貫通穴）３０９ｈの内周面により、上述した吸引力面３０９Ｂｓと３０９Ａｓとが、それぞれ形成される。略リング状に形成されたコア３０９において、磁束は内側を通る性質を有するので、吸引力面３０９Ｂｓと３０９Ａｓは、主として上記十二角筒表面と内周面の、ここにいう内側部分により構成されるということができる。

更に、本実施形態のリアクトル部品においても、第１のコア部材３０９Ｂにおける上記した吸引力面３０９Ｂｓを第２のコア部材３０９Ａにより覆う構造にもなっている。かかる構成により、騒音の低減効果が得られる上に、第１のコア部材３０９Ｂから第２のコア部材３０９Ａへの熱伝導性が高まる結果、コイルとコア間の放熱性を向上させることも可能となる。

尚、以上に述べた第１乃至第５の実施形態におけるコアは磁気ギャップを含む４分割型又は８分割型に構成されているが、本発明は、４分割、８分割以外の分割数による分割型のコアにも勿論適用可能である。

また、例えば、第１の実施形態と第２の実施形態の組み合わせに係る変形例とも言えるが、２個の円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂから成る第１のコア部材１０９Ｂを、それぞれ２個の円形穴（非貫通穴）１０９ｈが形成された磁性体ブロック１０９ａから成る第２のコア部材１０９Ａにギャップを介して結合させる構成も可能である。非貫通穴のために、２個の円筒形状の磁性体ブロック１０９ｂの両端部が第２のコア部材１０９Ａにより完全に覆われるので、騒音の低減効果が向上する場合も考えられる。同様に、第１のコア部材を２個の楕円筒形状又は十二角筒形状の磁性体ブロックから形成し、第２のコア部材をそれぞれ２個の楕円形穴（非貫通穴）又は十二角形穴（非貫通穴）が形成された２個の磁性体ブロック１０９ａから形成する変形例を構成することも可能である。

但し、本発明の第１の様相は、分割されていない一体型のコアには適用されない。即ち、本発明の第１の様相は、第１のコア部材と第２のコア部材とがギャップ箇所で電磁吸引力により振動することにより生じる騒音を低減するものであるため、本発明が適用されるコアであるためには、少なくとも、巻線が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材と巻線が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材とを含み、第１のコア部材と第２のコア部材がギャップを介して結合されるものである必要がある。

尚、本発明の第１の様相は、第１のコア部材と第２のコア部材とがギャップ箇所で電磁吸引力により振動することにより生じる騒音を低減するものであるから、上述した実施形態の他に、例えば、第１のコア部材の全体を円筒形等の磁性体ブロックにより形成するのではなく、第２のコア部材の非貫通穴（貫通穴でも可）に嵌入する部分だけを半円筒形等（断面は半円形等）に形成しても良い。即ち、内側の吸引力面だけが半円筒形等（断面は半円形等）の曲面部又は複数平面部となるような形状にしても良い。この場合、第１のコア部材の巻線が巻回される部分は、例えば四角形でも構わない。しかしながら、本発明の第１の様相の本質は、吸引力面を曲面或いは複数平面とすることで吸引力を分散させることにあるから、第１のコア部材の全体を四角形の磁性体ブロックにより形成する場合を含まないのは勿論である。即ち、第１のコア部材における第２のコア部材の非貫通穴（貫通穴でも可）に嵌入する部分は、少なくとも五角形以上の多角形から構成する必要がある。尚、第４及び第５の実施形態では、十二角形としたが、少なくとも五角形以上の多角形であれば良く、例えば、五角形乃至十一角形のように十二角形より少ない角数や十三角形以上の多角形でも良い。但し、より角数の多い方が、上述した吸引力の分散効果は高まることが推察できる。

尚、上述した実施形態では、上記のような内側の吸引力面を曲面或いは複数平面とするために、製造のし易さ等を考慮して第２のコア部材の円形等の穴に円筒形状等の第１のコア部材の端部を嵌め込むような形状としたが、かかる形状は、実施形態の一例に過ぎず、本発明の本質である吸引力を分散させ得る構造であれば他の形状でも構わない。

一方、上述したコイルとコア間の放熱性の向上を課題とする本発明の第２の様相は、例えば、第２の実施形態における第２のコア部材の非貫通穴を円形穴ではなく矩形（角型）状に形成し、この第２のコア部材の矩形（角型）状の非貫通穴に、円筒形ではなく角柱形の第１のコア部材１０９Ｂを嵌め込む構造にも適用可能である。角柱形の第１のコア部材１０９Ｂの端部を第２のコア部材により完全に覆うので、放熱性が高まる場合も考えられる。

また、本発明のリアクトル部品におけるコアは、上述した実施形態で用いたダストコアに限らず、積層型のコアにも適用可能である。しかしながら、ダストコアを用いれば、コア材の粉末をプレスして製作するので、円筒形状等の磁性体ブロックや円形等の穴を製作し易いというメリットもあるため、本発明のリアクトル部品におけるコアにはダストコアを用いるのが好適である。

以上、本発明について実施の形態をもとに説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。

本発明は、少なくとも、巻線が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材と巻線が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材とを含み、第１のコア部材と第２のコア部材がギャップを介して結合されるリアクトル部品であれば、リアクトルケースの有無、コアの縦置き或いは横置き等を問わず、広く適用可能である。

従来のリアクトル部品の斜視図である。図１に示した従来のリアクトル部品の分解斜視図である。本発明の実施形態のリアクトル部品を含む一例としてのリアクトルの斜視図である。図３に示したリアクトルの分解斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るリアクトル部品を示す図であり、（ａ）は、その正面図、（ｂ）は、その側面図、（ｃ）は、その平面図である。図５に示したリアクトル部品の斜視図である。図５に示したリアクトル部品の分解斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るリアクトル部品を用いたリアクトルを駆動した場合の騒音データの測定結果を示す図である。本発明の第１の実施形態の変形例に係るリアクトル部品の分解斜視図である。本発明の第２の実施形態に係るリアクトル部品を示す図であり、（ａ）は、その正面図、（ｂ）は、その側面図、（ｃ）は、その平面図である。図１０に示したリアクトル部品の斜視図である。図１０に示したリアクトル部品の分解斜視図である。本発明の第３の実施形態に係るリアクトル部品の斜視図である。図１３に示したリアクトル部品の分解斜視図である。本発明の第３の実施形態の変形例に係るリアクトル部品の分解斜視図である。本発明の第４の実施形態に係るリアクトル部品の斜視図である。図１６に示したリアクトル部品の分解斜視図である。本発明の第４の実施形態の変形例に係るリアクトル部品の分解斜視図である。本発明の第５の実施形態に係るリアクトル部品の斜視図である。図１９に示したリアクトル部品の分解斜視図である。１０４巻線、１０９、２０９、３０９コア、１０９Ｂ、２０９Ｂ、３０９Ｂ第１のコア部材、１０９Ａ、２０９Ａ、３０９Ａ第２のコア部材、６、１０６ギャップ、１０９Ｂｓ、２０９Ｂｓ、３０９Ｂｓ、１０９Ａｓ、２０９Ａｓ、３０９Ａｓ吸引力面

Claims

少なくとも、巻線と磁性体のコアを備え、前記コアは前記巻線が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材と、前記巻線が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材とを含み、前記第１のコア部材と前記第２のコア部材がギャップを介して結合されると共に前記第１のコア部材に前記巻線が巻回されて形成されるリアクトル部品において、前記巻線に電流が流れる時の磁束により前記第１のコア部材と前記第２のコア部材間に吸引力が作用する面を曲面により構成することを特徴とするリアクトル部品。
請求項１に記載のリアクトル部品において、前記第１のコア部材を断面が円形から構成される筒型に形成することにより、前記巻線に電流が流れる時の磁束により前記第１のコア部材と前記第２のコア部材間に吸引力が作用する面を曲面により構成することを特徴とするリアクトル部品。
請求項１に記載のリアクトル部品において、前記第１のコア部材を断面が楕円形から構成される筒型に形成することにより、前記巻線に電流が流れる時の磁束により前記第１のコア部材と前記第２のコア部材間に吸引力が作用する面を曲面により構成することを特徴とするリアクトル部品。
少なくとも、巻線と磁性体のコアを備え、前記コアは前記巻線が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材と、前記巻線が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材とを含み、前記第１のコア部材と前記第２のコア部材がギャップを介して結合されると共に前記第１のコア部材に前記巻線が巻回されて形成されるリアクトル部品において、前記第１のコア部材を断面が少なくとも五角形以上の多角形から構成される筒型に形成することにより、前記巻線に電流が流れる時の磁束により前記第１のコア部材と前記第２のコア部材間に吸引力が作用する面を複数平面により構成することを特徴とするリアクトル部品。
請求項１乃至４に記載のリアクトル部品において、前記第１のコア部材における前記吸引力が作用する面を前記第２のコア部材により覆ったことを特徴とするリアクトル部品。
少なくとも、巻線と磁性体のコアを備え、前記コアは前記巻線が巻回される巻回部を構成する第１のコア部材と、前記巻線が巻回されない非巻回部を構成する第２のコア部材とを含み、前記第１のコア部材と前記第２のコア部材がギャップを介して結合されると共に前記第１のコア部材に前記巻線が巻回されて形成されるリアクトル部品において、前記第１のコア部材の端部を前記第２のコア部材により覆ったことを特徴とするリアクトル部品。