JP2009059954A - ディスク型リアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】より効率の高いディスク型リアクトルを提供するとともに、組立が容易かつ短時間に行えるディスク型リアクトルを提供する。
【解決手段】ディスク型リアクトルを、絶縁処理された平角導線を厚さ方向に重ねて巻回し、軸方向の巻幅が小さく、径方向の巻厚さを大きくした扁平なディスク状コイル１と、圧粉磁心で構成され、かつ前記ディスク状コイル１の両側面を拘束する側面拘束部２１と、前記ディスク状コイル１の外周面を拘束する外周拘束部２２と、前記ディスタ状コイルの内周に突出する内周突出部２３とからなる鉄心とを備えたものとする。
【選択図】図３

Description

本発明は、平角導線を用い大電流でリアクタンス容量が比較的小さい場合に適したディスク型リアクトルに関する。

絶縁処理された平角導線を厚さ方向に重ねて巻回し、軸方向の巻幅が小さく、径方向の巻厚さを大きくした扁平なディスク状コイルを用い、鉄心を該コイルの両端側および外周面に密着させて、該コイルの直径方向に囲んだディスク型リアクトルが知られている（特許文献１）。このようなディスク型リアクトルは、コイルの表面積が大きく、かつ鉄心による熱遮蔽の影響が少ない構造であり、コイルが外気に直接接触して冷却効果を高めることができ、平角導線に流れる電流値を大きくすることができる。また、コイルの巻厚さが大きく、コイルを通る磁束によるリアタタンスを有効に利用することができる。

図６は、特許文献１のディスク型リアクトルの一例であり、絶縁処理された平角導線を厚さ方向に重ねて巻回したディスク状コイル１と、コイル１の直径方向に、コイル１の両端側に密着させて囲む鉄心２０１、およびコイル１の外周面に密着させて囲む鉄心２０２とからなる鉄心２００により構成される。特許文献１においては、鉄心として積層珪素鋼板を用い、鉄心２０１と鉄心２０２は、積層珪素鋼板の積層方向を図６のように配置されて鉄心２００が構成され、積層方向の厚さがディスク状コイルの内径より小さく構成される。積層珪素鋼板は、複数の圧延方向に結晶の容易磁化方向を揃えた方向性珪素鋼板を絶縁膜を介して積層させたものであり、鉄心として広く用いられているものである。

また、図７は、図６のディスク型リアクトルの作製方法を示す模式図であり、予め絶縁処理された平角導線を厚さ方向に重ねて巻回したディスク状コイル１を用意し、コイル１を囲むように、積層方向を図７のように揃えて切り出した鉄心２０１および鉄心２０２を配して、鉄心２０１の端部を鉄心２０２に当接させるとともに、溶接してディスク型リアクトルを組み立てる。
実公平５−３４０９０号公報

リアクトルには、Ｌ−ｉ（インダクタンス−電流）特性およびＬ−ｆ（インダクタンス−周波数）特性が重要であり、上記のディスク型リアクトルは優れた特性を有するものであるが、近年では、より一層の大電流、高周波数側、高磁場側においてもＬ（インダクタンス）値が低下せず、安定したＬ−ｉ特性およびＬ−f特性を示すことが望まれている。

また、Ｓｉは、ヒステリシス損を低減し、また電気抵抗を増加させる作用を有するとともに、磁性の経時変化による劣化を抑える作用を有することから、上記のディスク型リアクトルの鉄心に用いられる。しかしながら、Ｓｉは、微量の添加でＦｅのマトリックスを著しく硬化させる作用も併せて有する。このため、珪素鋼板は、硬く、曲げ加工による造形には不向きなものである。現在は上記のディスク型リアクトルを組み立てるにあたり、珪素鋼板を打ち抜き、積層して鉄心２０１および鉄心２０２の各鉄心を組み立てた後、４部材を溶接して１つの鉄心として組み立てており、組み立て工程に時間がかかることが課題となっている。

さらに、現在のディスク型リアクトルは、上記のように組み立てられるため、打ち抜いた珪素鋼板を積層する際のばらつき、および各々の鉄心を溶接する際のばらつきにより、寸法のばらつきが大きいことが問題となっている。このため現在のディスク型リアクトルにおいては、組み立て後、Ｌ値を測定して規格の範囲内にあることを確認して出荷している。

そこで、本発明は、大電流、高周波数側、高磁場側においてもＬ（インダクタンス）値が低下せず、安定した特性を示すとともに、組立が容易かつ短時間に行え、かつ寸法精度に優れたディスク型リアクトルを提供することを日的とする。

上記課題を解決するため本発明のディスク型リアクトルは、絶縁処理された平角導線を厚さ方向に重ねて巻回し、軸方向の巻幅が小さく、径方向の巻厚さを大きくした扁平なディスク状コイルと、圧粉磁心で構成され、かつ前記ディスク状コイルの両側面を拘束する側面拘束部と、前記ディスク状コイルの外周面を拘束する外周拘束部と、前記ディスク状コイルの内周に突出する内周突出部とからなる鉄心とを備えたことを特徴とする。

また、前記側面拘束部におけるディスク状コイルの軸方向の断面積Ｓ_１を、前記外周拘束部におけるディスク状コイルの径方向の断面積Ｓ_２に対して０．９〜１．１倍の大きさとし、かつ、前記内周突出部におけるディスク状コイルの径方向の断面積Ｓ_３を、前記側面拘束部におけるディスク状コイルの軸方向の断面積Ｓ_１に対して、１．８〜２．２倍の大きさとすることを好ましい態様とする。さらに、前記圧粉磁心のＦｅの占積率が７５〜９５％であることを好ましい態様とする。

本発明のディスク型リアクトルの鉄心として用いる圧粉磁心としては、表面に絶縁性被膜を形成した純鉄粉末と、絶縁性の樹脂粉末もしくは無機接着剤とからなるもの、Ｓｉ量が３〜８．５質量％、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる珪素鉄粉末、またはセンダスト粉末と、絶縁性の樹脂粉末もしくは無機接着剤とからなるもの、あるいはアモルファス磁性粉末を圧粉成形後、熱処理して作製したアモルファス圧粉磁心を用いることを好ましい態様とする。

本発明のディスク型リアクトルは、大電流、高周波数側、高磁場側においてもＬ（インダクタンス）値が低下せず、安定したＬ−ｉ特性およびＬ−Ｆ特性を得ることが可能となる。また、圧粉磁心は複雑な鉄心形状も容易に、かつ精度良く造形できることから、リアクトルの組立が容易な形状に造形することにより、手間と時間のかかる溶接作業を廃して短時間に容易に組立を行うことが可能となるとともに、得られるディスク型リアクトルの寸法精度も安定したものとなる。

以下、本発明のディスク型リアクトルの好ましい実施の形態について説明する。本発明のディスク型リアクトルは、鉄心を従来用いられていた積層珪素鋼板ではなく、圧粉磁心により製造する。また、ディスク状コイルの内周面にも鉄心を配置している。もちろん、圧粉磁心により鉄心を製造するという技術思想及びその鉄心をディスク状コイルの内周面に配置するという技術思想は、従来なかったものであり、本発明者等の鋭意研究により実現することができた。以下、詳細に説明する。

既に、図６にて示した特許文献１のディスク型リアクトルは、ディスク状コイル１の両端面および外周面について鉄心２を配直して磁気回路を構成していた。しかし、ディスク状コイル１の内周面については空心となっている。本発明者等が研究したところ、ディスク型リアクトルのインダクタンスＬは、ディスク状コイル１の巻き線数Ｎ、鉄心２２の断面積Ｓ、鉄心間のギャップ１_ｇ、真空の透磁率μ_ｏとの間に下記関係式（数１）が近似的に成り立つことを見出した（図６参照）。

本関係式（数1）より、インダクタンスＬを大きくするためには、ディスク状コイル１の巻き線数Ｎを大きくする、鉄心２２の断面積を大きくする、もしくはギャップ１_ｇを小さくする必要がある。しかしながら、ディスタ状コイル１の巻き線数Ｎを大きくしたり、鉄心２２の断面積を大きくしたりすると、ディスク型リアクトル自体が大型化することとなるため、小型のリアクトルが要求されるような状況では不適当である。その一方で、上記のディスク型リアクトルにおいて、ギャップ１_ｇはディスク状コイル１の幅、すなわち平角導線の幅に相当することから、単にギャップ１_ｇを小さくしたのでは、平角導線を用いることによる電流値を大きくする効果が薄れることとなる。

これらのことから、本発明者等は、ディスク状コイル１の幅を小さくすることなく、ギャップ１_ｇを小さくする手法について研究し、ディスク型リアクトルにおいて、ディスク状コイル１の内周面にも鉄心を突出させて配置することで、ディスク状コイル１の幅を小さくすることなく、ギャップ１_ｇを小さくすることができることを見出した。

しかしながら、上記のディスク型リアクトルにおいて、積層珪素鋼板により、ディスク状コイル１の内周面に突出させる鉄心を形成する場合には、磁気回路を構成できるように積層方向を鉄心２１と同方向に配向する必要があるが、このような積層方向では積層珪素鋼板によって内周面に突出する鉄心を形成することが事実上不可能である。

このためディスク状コイル１の内周面に突出させる鉄心について、本発明者等が研究したところ、鉄心を圧粉磁心により構成すれば、コイル１の両端側に密着させて囲む鉄心２１、コイル１の外周面に密着させて囲む鉄心２２、およびディスク状コイル１の内周面に突出させる鉄心を一体に形成できること、さらに、ディスク状コイル１の内周面に突出させる鉄心を、圧粉磁心により構成することでギャップ１_ｇそのものをなくすることができることを見出した。すなわち、圧粉磁心は、その製法に起因して、内部に気孔を有するものであるが、この圧粉磁心内部の気孔がギャップ１_ｇとして作用するため、特別にギャップ１_ｇを設けることなくディスク状コイル１の内周面に突出させる鉄心を構成できることを見出した。また、ギャップ１_ｇを設ける必要がないことからギャップ１_ｇのばらつきを考慮せずにディスク型リアクトルを組み立てることができるとともに、Ｌ−ｉ特性およびＬ−ｆ特性もばらつきのない安定した値が得られる。

また、鉄心を圧粉磁心で構成するにあたり、ディスク状コイルの両側面を拘束する側面拘束部と、ディスク状コイルの外周面を拘束する外周拘束部と、ディスク状コイルの内周に突出する内周突出部とを一体に成形できるため、組み立て時のばらつきを小さくすることができ、精度良くディスク型リアクトルを組み立てることができる。

本発明は、これらの知見により為されたものであり、以下、図を参照して本発明のディスク型リアクトルの説明を行う。

図１は、本発明のディスク型リアクトルを構成するディスク状コイルの一実施形態であり、ディスク状コイル１は、絶縁処理された平角導線１１を厚さ方向に重ねて巻回したものであり、軸方向の巻幅が小さく、後方向の巻厚さを大きく形成されている。このように平角導線１１を予め巻回しておいてディスク状コイル１として用意しておくことで、鉄心に導線を巻回す手間を省くことができる。

図２は、本発明のディスク型リアクトルを構成する圧粉磁心からなる鉄心の一実施形態であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図である。本実施形態においては、圧粉磁心２ａは、ディスク状コイル１の両側面を拘束する側面拘束部２１と、ディスク状コイル１の外周面を拘束する外周拘束部２２と、ディスク状コイル１の内周に突出する内周突出部２３とを有している。

圧粉磁心は、純鉄粉末等の軟磁性粉末に絶縁性の樹脂粉末または無機接着剤を混合した混合粉を圧粉成形し、加熱処理して絶縁性の樹脂または無機接着剤により軟磁性粉末を結着したものである。軟磁性粉末の表面に燐酸化合物被膜を形成して絶縁性を向上した鉄粉等を用いることもある。このような圧紛磁心は、所望の外形形状を形成する型孔を有する金型と、各部を形成する上下パンチとにより原料となる混合粉末を圧粉成形することで圧粉磁心の造形を行う。このため、複雑な形状の鉄心も容易に成形することができる。

ただし、金型と上下パンチで圧粉成形する都合上、鋭角部を設けると金型あるいはパンチが欠け易いため、その場合は鋭角部をなくす必要がある。このため、圧粉磁心２ａの内周突出部２３については、図２（ｂ）の一点鎖線のように円形に形成することが好ましいが、パンチが鋭角となるため、幅ｄの逃げ部を設ける必要がある。この逃げ部の幅ｄは、２〜３ｍｍとすることが好ましい。

上記のようにして造形された圧粉体は、加熱処理されて、樹脂粉末により軟磁性粉末同士が結着されて圧粉磁心となる。圧粉磁心の内部では、粉末の隙間が微細な気孔として残留するため、この微細な気孔が上記関係式（数１）のギャップ１_ｇとして作用する。ただし、圧粉磁心のＦｅの占積率が７５％を下回ると、従来密度はＦｅの占積率に依存するため、磁束密度が乏しくなる。一方、圧粉磁心のＦｅの占積率が９５％を超えると、気孔がギャップ１_ｇとして作用し難くなり、ディスク状コイルに大電流を流した際に発生する高磁場中で高いＬ値を得ることができなくなる。このため、圧粉磁心のＦｅの占積率としては７５〜９５％とすることが好ましい。

本発明のディスク型リアクトルは、図３に示すように、上記の圧粉磁心２ａを２個用い、これらを鉄心部２２および鉄心部２３を向き合わせるとともに、その間にディスク状コイル１を挟んで組み合わせて、図４に示すように組み立てられる。なお、圧粉磁心２ａの外周拘束部２２もしくは内周突出部２３に貫通孔２４を設けておくと、ディスク型リアクトルを組み立てる際に、貫通孔２４にシャフト３１等を挿入しボルト３２等により一対の圧粉磁心２ａを締結してディスク型リアクトルを組み立てることができる。このようにディスク型リアクトルを組み立てると、組立作業が容易かつ短時間で行える。図４は、内周突出部２３に上下二つの貫通孔２４を設け、二本のシャフト３１と二個のボルト３２で一対の圧粉磁心２ａを締結した例である。

上記のようにして組み立てられたディスク型リアクトルは、鉄心が圧粉磁心で構成され、かつディスク状コイル１を側面拘束部２１と外周拘束部２２とにより拘束するとともに、ディスク状コイル１の内周に内周突出部２３が形成されて磁気回路を構成するものとなり、磁末の漏れを抑制して磁気特性を向上させたものとなる。

上記のディスク型リアクトルにおいては、図５に示すように、側面拘束部２１におけるディスク状コイル１の軸方向の断面積Ｓ_１と、外周拘束部２２におけるディスク状コイル１の径方向の断面積Ｓ_２を０．９〜１．１倍（最も好ましくは１．０倍）の大きさとすると、側面拘束部２１と外周拘束部２２を通る磁束が等しくなる。また、内周突出部２３におけるディスク状コイル１の径方向の断面積Ｓ_３が、側面両拘束部２１におけるディスク状コイル１の軸方向の断面積Ｓ_１に対して、１．８〜２．２倍（最も好ましくは２．０倍）の大きさとすると、側面拘束部２１と内周突出部２３を通る磁束が等しくなる。したがって、側面拘束部２１の断面積Ｓ_１を外周拘束部２２の断面積Ｓ_２に対して０．９〜１．１倍の大きさとし、かつ、内周突出部２３の断面積Ｓ_３を側面拘束部２１の断面積Ｓ_１に対して１．８〜２．２倍の大きさとすると、ディスク状コイル１により発生する磁束を有効に活用することができる。

なお、ディスク型リアクトルのための圧粉磁心の原料としては、純鉄粉末を用いると、純鉄粉末が軟質で圧粉成形により圧粉体密度を向上させることができること、および純鉄粉末はＦｅそのものであることからＦｅの占積率を大きくして、磁束密度を大きくすることができるので好適である。また、ディスク型リアクトルを高周波領域で使用する場合には、Ｓｉ量が３〜６．５質量％程度の珪素鉄粉末や、センダスト粉末を用いると、上記のＳｉの作用により圧粉磁心の固有抵抗を大きくすることができ、鉄損の低い圧粉磁心とすることができる。

さらに、アモルファス磁性粉末からなる圧粉磁心は、適切な熱処理を施すと、ほとんどヒステリシス現象が認められなくなるためヒステリシス損を非常に小さくすることができる。このため、アモルファス磁性粉末からなる圧粉磁心は鉄損を小さくすることができる。また、低磁場から高磁場まで優れたリアクトル特性を示す。

このような特性を有するアモルファス磁性粉末から成る圧粉磁心は、次のようにして作製される。原料となるアモルファス磁性粉末は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の溶湯を急冷凝固して作製した後、粉末表面にＳｉＯ_２等の無機系絶縁被膜で被覆したものである。このようなアモルファス磁性粉末を金型により圧粉成形して圧粉体とする。圧粉成形時には、圧粉体密度が５．０〜６．０Ｍｇ／ｍ^３になるように圧粉成形することが好ましい。圧粉体密度が５．０Ｍｇ／ｍ^３に満たない場合は、透磁率が低くなり過ぎてリアクトルとして不適当である。一方、６．０Ｍｇ／ｍ^３を超えると低磁場側での透磁率は高くなるものの、高磁場側では磁束密度が飽和して透磁率が小さくなる。なお、アモルファス磁性粉末においては、圧粉体強度を高めるため、少量の樹脂粉末を添加して用いても差し支えない。

上記の圧粉体に熱処理を施して圧粉磁心が得られる。熱処理条件は、非還元性雰囲気中とし、４００〜５００℃で１０〜３０分間とすることが好ましい。熱処理温度が４００℃に満たない場合、および熱処理時間が１０分に満たない場合には、圧粉成形において粉末に蓄積した歪みの除去が不完全となりヒステリシス損が大きくなる。一方、熱処理温度が５００℃を超える場合、および熱処理時間が３０分を超える場合には、アモルファス（非晶質）磁性粉末が結晶化し始めて、アモルファス磁性粉末の特徴である低ヒステリシス損の効果が損なわれることとなる。

上記のアモルファス磁性粉末からなる圧粉磁心においては、アモルファス磁性粉未の粒径が微細であるほど、圧粉磁心の初透磁率が低くなり、高磁場側での透磁率の低下を抑制できる。このためアモルファス磁性粉末の粒径は、１５０μｍ以下（９０メッシュの篩目を通過する大きさ）であることが好ましく、５３μｍ以下（２７０メッシュの篩目を通過する大きさ）であるとより好ましい。しかしながらアモルファス磁性粉末の粒径が２５μｍ以下（６００メッシュの篩目を通過する大きさ）とすると、原料粉末の圧縮性が著しく低下して、５．０Ｍｇ／ｍ３以上に圧粉成形することが難しくなるため、好ましくない。

上記の純鉄粉末等の軟磁性粉末と絶縁性の樹脂からなる圧粉磁心や、上記のアモルファス磁性粉末からなる圧粉磁心においては、リアクトルの強度を高めるためワニスを含浸し効果処理してもよい。ワニスは２００℃以上の耐熱性を有する樹脂であり、硬化処理は、非還元性雰囲気中、１００℃以上で行うことが好ましい。

表面にノーメックス絶縁紙からなる絶縁被膜を設けた幅１０ｍｍ、厚さが２ｍｍの平角導線を厚さ方向に巻回して外径１００ｍｍ、内径５０ｍｍのディスク状コイル１を用意した。

本発明例として、表面に燐酸、硼酸、マグネシアからなる絶縁被膜を形成した純鉄粉末に、１質量％のポリイミド樹脂粉未を添加した原料粉未を、常温にて金型成形により圧粉体密度が７．０Ｍｇ／ｍ^３となるよう圧粉成形し、得られた圧粉体を２００℃、３００分間の熱処理を施して図８に示す形状の圧粉磁心Ａを２個作製した。図８には（ ）内に各部の寸法をｍｍ単位で示す。作製した２個の圧粉磁心Ａの外周拘束部２２および内周突出部２３を対向させてディスク状コイル１をはさみ込み、内周突出部２３に形成した貫通孔２４にシャフト３１を通し、シャフト３１両端よりボルト３２で圧粉磁心Ａを締結してディスク型リアクトルＡ１Ａを組み立てた。組立に要した時間は約５分であった。

もう一つの本発明例として、組成がＳｉ：５．３質量％、Ｂ：３質量％および残部がＦｅおよび不可避不純物であるアモルファス磁性粉末の表面をＳｉＯ_２で被覆した粉末を、常温にて金型成形により圧粉体密度が５．２Ｍｇ／ｍ^３となるよう圧粉成形し、得られた圧粉体を４５０℃、１０分間の熱処理を施して図８に示す形状の圧粉磁心Ｂを２個作製した。作製した２個の圧粉磁心Ｂの外周拘束部２２および内周突出部２３を対向させてディスク状コイル１を挟み込み、内周突出部２３に形成した貫通孔２４にシャフト３１を通し、シャフト３１両端よりボルト３２で圧粉磁心Ｂを締結してディスク型リアクトルＢ１Ｂを組み立てた。組立に要した時間は約５分であった。

比較例として、本発明例と同様にして、形状のみ図９のように変更した圧粉磁心Ｃを２個作製した。つまり、圧粉磁心Ｃは、外周拘束部を設けるものの、内周突出部を設けない。作製した圧粉磁心Ｃを用い、本発明例と同様にしてディスク型リアクトルＣ１Ｃを組み立てた。よって、ディスク型リアクトルＣ１Ｃは鉄心の素材として圧粉磁心Ｃを用いるものの、コイル内周が従来のように空心である。組立に要した時間は、本発明と同じく約５分であった。

従来例として、３質量％のＳｉを含有する厚さが０．３ｍｍの珪素鋼板を絶縁被膜を介して積層させた積層珪素鋼板を用意し、１５ｍｍ×４０ｍｍ×積層方向の厚さ４０ｍｍの板材Ｉを２枚、および１５ｍｍ×１００ｍｍ×積層方向の厚さ４０ｍｍの厚さ４０ｍｍの板材ＩＩを２枚、用意した積層珪素鋼板より切り出して鉄心用板材を作製した。作製した板材Ｉをディスク状コイルの上下面、板材ＩＩをディスク状コイルの両側面に配し、それぞれの板材ＩＩの両端で板材Ｉに溶接してディスク型リアクトルＤ１Ｄを組み立てた。組立に要した時間は約１８０分であった。

以上より、鉄心として圧粉磁心を用いる本発明例のディスク型リアクトルＡ１Ａは、組立に要する時間が、従来の積層珪素鋼板を溶接して組み立てる場合（ディスク型リアクトルＤ１Ｄ）に比して、格段に短くて済むことがわかる。

また、上記のように作製したディスク型リアクトルＡ１Ａ〜Ｄ１Ｄを用いて、インダクタンスを測定した結果を表１および図１０に示す。なお、表１および図１０にはディスク型リアクトルＡ１ＡをＡ，ディスク型リアクトルＢ１ＢをＢ、比較例のディスク型リアクトルＣ１ＣをＣ、従来例のディスク型リアクトルＤ１ＤをＤとして示す。

表１および図１０より、鉄心の素材として圧粉磁心を用いるとともに、コイル内周に内周突出部を設けて鉄心を配した本発明例のディスタ型リアクトルＡ（Ａ１Ａ）は、従来例の積層珪素鋼板を用い、コイル内周が空心のディスク型リアクトルＤ(Ｄ１Ｄ)に比して、Ｌ値が約２〜３倍の高い値を示しており、また、コイルに流れる信号周波数が高くなるほどその比が大きくなっていることがわかる。一方、鉄心の素材として圧粉磁心を用いるものの、コイル内周が従来のように空心のディスク型リアクトルＣ（Ｃ１Ｃ）は、従来例のディスク型リアクトルＤ(Ｄ１Ｄ)とほぼ同等のＬ値である。この結果より、ディスク状コイルの内周に鉄心を配することにより、高磁場、高周波領域までインダクタンスＬが向上することがわかる。

また、従来例のディスク型リアクトルＤは、周波数が５００Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲でＬ値が４０％程度低下し、比較例のディスク型リアクトルＣはＬ値が２５％程度低下しているが、本発明例のディスク型リアクトルＡは、同じ周波数の範囲でＬ値の低下が１０％程度と高周波領域におけるＬ値の低下量が小さくなっている。

また、表１および図１０よりアモルファス磁性粉末からなる圧粉磁心を用いたディスク型リアクトルＢ(Ｂ１Ｂ)は、Ｌ値が通常の圧粉磁心を用いたディスク型リアクトルＡよりも高い値を示しており、アモルファス磁性粉末からなる圧粉磁心を用いることにより、より一層、リアクトル特性を向上させることができることがわかる。

本発明のディスク型リアクトルは、低磁場から高磁場まで優れた特性を示し、産業機械用インバータや一般電源用インバータ等のリアクトルとして有用である。

本発明のディスク型リアクトルを構成するディスク状コイルの模式図である。 本発明のディスク型リアクトルを構成する圧粉磁心からなる鉄心の一実施形態の模式図であり、図２（ａ）は、正面図、図２（ｂ）は側面図である。 本発明のディスク型リアクトルの組立状態を説明する模式図である。 本発明のディスク型リアクトルの模式図である。 本発明のディスク型リアクトルの側面拘束部２１の断面図Ｓ_１、外周拘束部２２の断面積Ｓ_２、内周突出部２３の断面積Ｓ_３を説明する模式図である。 従来の積層珪素鋼板によるディスク型リアタトルの摸式図である。 図６の従来のディスク型リアクトルの組立状態を説明する模式図である。 実施例における本発明例のディスク型リアクトルを構成する圧粉磁心の形状を示す模式図である。 実施例における比較例のディスク型リアクトルを構成する圧粉磁心の形状を示す模式図である。 実施例における各ディスク型リアクトルのＬ−ｆ特性を示すグラフである。

符号の説明

１・・・・ディスク状コイル
２・・・・鉄心
２ａ・・・圧粉磁心
２１・・・側面拘束部
２２・・・外周拘束部
２３・・・内周突出部

Claims (6)

1. ディスク型リアクトルにおいて、
   絶縁処理された平角導線を厚さ方向に重ねて巻回し、軸方向の巻幅が小さく、径方向の巻厚さを大きくした扁平なディスク状コイルと、
   圧粉磁心で構成され、かつ前記ディスク状コイルの両側面を拘束する側面拘束部と、前記ディスク状コイルの外周面を拘束する外周拘束部と、前記ディスク状コイルの内周に突出する内周突出部とからなる鉄心と
   を備えることを特徴とするディスク型リアクトル。
2. ディスク状コイルの軸方向に沿った前記側面拘束部の断面積Ｓ_１、ディスク状コイルの径方向に沿った前記外周拘束部の断面積Ｓ_２、およびディスク状コイルの径方向に沿った前記内周突出部の断面積Ｓ_３について、Ｓ_１がＳ_２に対して０．９〜１．１倍の大きさであり、かつ、Ｓ_３がＳ_１に対して１．８〜２．２倍の大きさであることを特徴とする請求項１に記載のディスク型リアクトル。
3. 前記圧粉磁心のＦｅの占積率が、７５〜９５％であることを特徴とする請求項１または２記載のディスク型リアクトル。
4. 前記圧粉磁心が、表面に絶縁性被膜を形成した純鉄粉末と、絶縁性の樹脂粉末もしくは無機接着剤とからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のディスク型リアクトル。
5. 前記圧粉鉄心が、Ｓｉ量が３〜６．５質量％、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる珪素鉄粉末、またはセンダスト粉末と、絶縁性の樹脂粉末もしくは無機接着剤とからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のディスク型リアクトル。
6. 前記圧粉鉄心が、アモルファス磁性粉末を圧粉成形後、熱処理して作製したアモルファス圧粉磁心であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のディスク型リアクトル。

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