JP2018074146A - Inductor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce magnetic coupling between inductance elements, in an inductor having multiple inductance elements.SOLUTION: Lower end of one face of a third yoke 56 is bonded to the end face of a first split yoke 52a, and the upper end of one face of the third yoke 56 is bonded to the end face of a second split yoke 54a, respectively, by adhesion, or the like. Similarly, first split yoke 52a and second split yoke 54a of other reactor unit 10 are coupled by a third yoke 58. Consequently, the first yoke 52, the second yoke 54 and the third yokes 56, 58 are coupled, and an annular yoke 50 is formed. Furthermore, core of the reactor 100 is formed by two columnar legs around which a coil is wound and the yoke 50.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、インダクタに関するものである。   The present invention relates to an inductor.

様々な電気回路にインダクタが使用されている。例えば複数系統の電気回路が組み込まれたような複雑な電気システムでは、使用されるインダクタの数が多くなる場合がある。インダクタは、電気回路の構成要素の中でも比較的に大型で重量も大きいため、特に複数のインダクタが使用される電気システムにおいて、小型化・軽量化が求められている。   Inductors are used in various electrical circuits. For example, in a complicated electric system in which a plurality of electric circuits are incorporated, the number of inductors used may increase. Inductors are relatively large and heavy among the components of electric circuits, and therefore, miniaturization and weight reduction are required particularly in electric systems using a plurality of inductors.

特許文献１には、複数のインダクタンス素子のコアを一体化することにより、小型化・軽量化を実現したインダクタが記載されている。   Patent Document 1 describes an inductor that is reduced in size and weight by integrating the cores of a plurality of inductance elements.

特開２００７−２９９９１５号公報JP 2007-299915 A

しかしながら、特許文献１に記載されているインダクタは、コイルが巻かれた脚部（ドラムコア）の透磁率がヨーク（シールドコア）の透磁率よりも高いため、インダクタンス素子間で磁気結合が生じ易くなっている。   However, in the inductor described in Patent Document 1, since the magnetic permeability of the leg portion (drum core) around which the coil is wound is higher than the magnetic permeability of the yoke (shield core), magnetic coupling is likely to occur between the inductance elements. ing.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のインダクタンス素子を有するインダクタにおいて、インダクタンス素子間の磁気結合を低減することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to reduce magnetic coupling between inductance elements in an inductor having a plurality of inductance elements.

複数のコイルと、各コイルが発生する磁束の閉磁路を形成するコアと、を備え、コアは、複数のコイルにそれぞれ通された複数の脚部と、各脚部の両端を連結するヨーク部と、を有し、脚部を形成する材料の透磁率がヨーク部を形成する材料の透磁率よりも低い、インダクタ。   A plurality of coils, and a core that forms a closed magnetic path of magnetic flux generated by each coil. The core includes a plurality of legs that respectively pass through the plurality of coils, and a yoke that connects both ends of each leg. And the magnetic permeability of the material forming the leg portion is lower than the magnetic permeability of the material forming the yoke portion.

この構成によれば、脚部を形成する材料の透磁率がヨーク部を形成する材料の透磁率よりも低いため、インダクタンス素子間の磁気結合を生じ難くすることができる。   According to this configuration, since the magnetic permeability of the material forming the leg portion is lower than the magnetic permeability of the material forming the yoke portion, magnetic coupling between the inductance elements can be made difficult to occur.

上記のインダクタにおいて、脚部が圧粉磁心を含む構成としてもよい。   In the above inductor, the leg portion may include a dust core.

また、上記のインダクタにおいて、ヨーク部が、圧粉磁心、アモルファスコア、電磁鋼板コア及びナノクリスタルコアのいずれか少なくとも一つを含む構成としてもよい。   In the above inductor, the yoke portion may include at least one of a dust core, an amorphous core, an electromagnetic steel plate core, and a nanocrystal core.

また、上記のインダクタにおいて、ヨーク部を形成する材料の透磁率が、脚部を形成する材料の透磁率の２倍以上である構成としてもよい。   In the above inductor, the magnetic permeability of the material forming the yoke portion may be two or more times the magnetic permeability of the material forming the leg portion.

また、上記のインダクタにおいて、ヨーク部を形成する材料の透磁率が、脚部を形成する材料の透磁率の３倍以上である構成としてもよい。   In the above inductor, the magnetic permeability of the material forming the yoke portion may be three or more times the magnetic permeability of the material forming the leg portion.

また、上記のインダクタにおいて、脚部を形成する材料の比透磁率が３０以上かつ４０以下であり、ヨーク部を形成する材料の比透磁率が１５０以上かつ２００以下である構成としてもよい。   In the above inductor, the material forming the leg portion may have a relative magnetic permeability of 30 or more and 40 or less, and the material forming the yoke portion may have a relative magnetic permeability of 150 or more and 200 or less.

また、上記のインダクタにおいて、脚部がギャップを有する構成としてもよい。   In the above inductor, the leg portion may have a gap.

この構成によれば、磁気飽和の発生を抑制することができる。   According to this configuration, the occurrence of magnetic saturation can be suppressed.

上記のインダクタにおいて、ヨーク部が、複数の脚部の一端が接合される第１ヨーク部と、複数の脚部の他端が接合される第２ヨーク部と、第１ヨーク部と第２ヨーク部とを連結する第３ヨーク部と、を有し、第１ヨーク部が、複数の第１分割ヨーク部を含み、第２ヨーク部が、複数の第２分割ヨーク部を含み、コイルと、コイルに通された脚部とによりインダクタユニットが形成され、ヨーク部が複数のインダクタユニットを連結した構成としてもよい。   In the above inductor, the yoke portion includes a first yoke portion to which one end of the plurality of leg portions is joined, a second yoke portion to which the other ends of the plurality of leg portions are joined, and the first yoke portion and the second yoke. A first yoke part including a plurality of first divided yoke parts, a second yoke part including a plurality of second divided yoke parts, and a coil; An inductor unit may be formed by a leg portion passed through a coil, and a yoke portion may be configured by connecting a plurality of inductor units.

上記のインダクタにおいて、ヨーク部が、複数の脚部の一端が接合される第１ヨーク部と、複数の脚部の他端が接合される第２ヨーク部と、第１ヨーク部と第２ヨーク部とを連結する第３ヨーク部と、を有し、第１ヨーク部が、脚部と同数の第１分割ヨーク部を含み、第２ヨーク部が、脚部と同数の第２分割ヨーク部を含み、コイルと、コイルに通された脚部に第１分割ヨーク部及び第２分割ヨーク部が接合されたコアユニットとによりインダクタユニットが形成され、複数のインダクタユニットが連結された構成としてもよい。   In the above inductor, the yoke portion includes a first yoke portion to which one end of the plurality of leg portions is joined, a second yoke portion to which the other ends of the plurality of leg portions are joined, and the first yoke portion and the second yoke. A first yoke portion including the same number of first divided yoke portions as the leg portions, and the second yoke portion includes the same number of second divided yoke portions as the leg portions. The inductor unit is formed by the coil and the core unit in which the first divided yoke portion and the second divided yoke portion are joined to the leg portion that is passed through the coil, and a plurality of inductor units are connected. Good.

この構成によれば、インダクタをユニット構造にすることにより、多品種で部材の共通化が可能になり、特に多品種少量生産において、材料コストの低減が容易になる。また、インダクタの組み立て工程の共通化も可能になり、加工コストの低減も可能になる。また、第３ヨーク部が複数のインダクタ素子（コアユニット）によって共有されるため、単一コイルのインダクタを複数使用する場合よりも、小形化、軽量化並びに材料コスト及び加工コストの低減（例えば、重量の３０％低減や材料及び加工コストの３０％低減）が可能になる。   According to this configuration, since the inductor has a unit structure, it is possible to share members with a wide variety of products, and it is easy to reduce the material cost particularly in a large variety of small-quantity production. In addition, the inductor assembly process can be shared, and the processing cost can be reduced. In addition, since the third yoke portion is shared by a plurality of inductor elements (core units), it is possible to reduce the size, the weight, and the material cost and the processing cost (for example, compared to the case where a plurality of single coil inductors are used) 30% reduction in weight and 30% reduction in materials and processing costs).

また、上記のインダクタにおいて、脚部を形成する材料の透磁率が第３ヨーク部を形成する材料の透磁率よりも低い構成としてもよい。   In the inductor, the magnetic permeability of the material forming the leg portion may be lower than the magnetic permeability of the material forming the third yoke portion.

また、上記のインダクタにおいて、第１分割ヨーク部及び第２分割ヨーク部が平板状である構成としてもよい。   In the inductor, the first divided yoke portion and the second divided yoke portion may have a flat plate shape.

また、上記のインダクタにおいて、第１分割ヨーク部及び第２分割ヨーク部が、コイルの軸方向に見て正方形状又は正六角形状である構成としてもよい。   In the inductor, the first divided yoke portion and the second divided yoke portion may have a square shape or a regular hexagonal shape when viewed in the axial direction of the coil.

この構成によれば、インダクタユニットの充填率を高めることが可能になり、小型化が可能になる。   According to this configuration, it is possible to increase the filling rate of the inductor unit and to reduce the size.

本発明の第１実施形態に係るリアクトルの正面図である。It is a front view of the reactor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るリアクトルの平面図である。It is a top view of the reactor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態のリアクトルユニットの正面図である。It is a front view of the reactor unit of 1st Embodiment of this invention. 図３のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 本発明の第１実施形態のコアユニットの正面図である。It is a front view of the core unit of 1st Embodiment of this invention. コアユニットの一変形例の正面図である。It is a front view of one modification of a core unit. 本発明の第２実施形態に係るリアクトルの正面図である。It is a front view of the reactor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係るリアクトルの平面図である。It is a top view of the reactor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係るリアクトルの直流重畳特性を表すグラフである。It is a graph showing the direct current superimposition characteristic of the reactor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係るリアクトルの正面図である。It is a front view of the reactor which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係るリアクトルの平面図である。It is a top view of the reactor which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係るリアクトルの正面図である。It is a front view of the reactor which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係るリアクトルの平面図である。It is a top view of the reactor which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に係るリアクトルの正面図である。It is a front view of the reactor which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に係るリアクトルの平面図である。It is a top view of the reactor which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態に係るリアクトルの正面図である。It is a front view of the reactor which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態に係るリアクトルの平面図である。It is a top view of the reactor which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７実施形態に係るリアクトルの正面図（縦断面図）である。It is a front view (longitudinal section) of a reactor concerning a 7th embodiment of the present invention. 本発明の第７実施形態に係るリアクトルの平面図である。It is a top view of the reactor which concerns on 7th Embodiment of this invention. 本発明の第８実施形態に係るリアクトルの平面図（横断面図）である。It is a top view (transverse cross section) of the reactor which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第９実施形態に係るリアクトルの平面図（横断面図）である。It is a top view (transverse cross section) of the reactor which concerns on 9th Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、共通の又は対応する要素については、同一又は類似の符号を付して、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, common or corresponding elements are denoted by the same or similar reference numerals, and redundant description is omitted.

＜第１実施形態＞
図１及び図２は、それぞれ本発明の第１実施形態に係るリアクトル１００の正面図及び平面図である。リアクトル１００は、２つのリアクトル素子（インダクタンス素子）が組み込まれた複式のリアクトル（インダクタ）である。リアクトル１００は、２つのリアクトルユニット１０（インダクタユニット）と２つの第３ヨーク部５６、５８を備えている。 <First Embodiment>
1 and 2 are a front view and a plan view, respectively, of a reactor 100 according to the first embodiment of the present invention. Reactor 100 is a dual reactor (inductor) in which two reactor elements (inductance elements) are incorporated. The reactor 100 includes two reactor units 10 (inductor units) and two third yoke portions 56 and 58.

図３及び図４は、それぞれリアクトルユニット１０の正面図及び横断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。リアクトルユニット１０は、コイル２０と磁性部材であるコアユニット３０を備えている。   3 and 4 are a front view and a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3) of the reactor unit 10, respectively. The reactor unit 10 includes a coil 20 and a core unit 30 that is a magnetic member.

コイル２０は、絶縁平角線を幅方向に曲げることによって形成された所謂エッジワイズコイルであり、略円筒状に螺旋状に巻かれた巻線部２２と、巻線部２２の両端から直線状に伸びた終端部（端子）２４、２６を有している。コイル２０は、終端部２４、２６において、外部導体又は他のリアクトルユニット１０のコイル２０と接続される。   The coil 20 is a so-called edgewise coil formed by bending an insulating rectangular wire in the width direction. The coil 20 is spirally wound in a substantially cylindrical shape, and linearly extends from both ends of the winding portion 22. It has extended terminal portions (terminals) 24, 26. The coil 20 is connected to the coil 20 of the outer conductor or other reactor unit 10 at the end portions 24 and 26.

図５は、コアユニット３０の正面図である。コアユニット３０は、コイル２０が巻かれる円柱状の脚部４０と、それぞれ正方形平板状の第１分割ヨーク部５２ａ及び第２分割ヨーク部５４ａを備えている。第１分割ヨーク部５２ａ及び第２分割ヨーク部５４ａは、脚部４０の両端にそれぞれ接着等により接合されている。   FIG. 5 is a front view of the core unit 30. The core unit 30 includes a columnar leg portion 40 around which the coil 20 is wound, and a first divided yoke portion 52a and a second divided yoke portion 54a each having a square flat plate shape. The first divided yoke portion 52a and the second divided yoke portion 54a are joined to both ends of the leg portion 40 by bonding or the like.

第１分割ヨーク部５２ａ及び第２分割ヨーク部５４ａは、例えばダストコア（圧粉磁心）、アモルファスコア、電磁鋼板（ケイ素鋼板）コア、ナノクリスタルコア、ソフトフェライトコア、パーマロイコア、鉄心等であり、比較的に透磁率の高い磁性材料から形成されている。   The first divided yoke portion 52a and the second divided yoke portion 54a are, for example, a dust core (powder magnetic core), an amorphous core, an electromagnetic steel plate (silicon steel plate) core, a nanocrystal core, a soft ferrite core, a permalloy core, an iron core, etc. It is formed from a magnetic material having a relatively high magnetic permeability.

脚部４０は、表面が絶縁層で覆われた軟質磁性材料粉末を加圧成形することにより作製されたダストコア（例えばＦｅ−Ｓｉ系圧粉磁心）であり、各分割ヨーク部５２ａ、５４ａよりも透磁率が低い磁性材料から形成されている。脚部４０の透磁率は、加圧成形の圧力により調整される。また、磁性材料の種類や組成により脚部４０の透磁率を調整することもできる。   The leg portion 40 is a dust core (for example, Fe-Si dust core) produced by pressure-molding a soft magnetic material powder whose surface is covered with an insulating layer, and is more than the divided yoke portions 52a and 54a. It is made of a magnetic material with low magnetic permeability. The magnetic permeability of the leg 40 is adjusted by the pressure of pressure molding. Moreover, the magnetic permeability of the leg part 40 can also be adjusted with the kind and composition of a magnetic material.

２つのリアクトルユニット１０は、コイル２０の中心軸Ａｘと垂直な方向（図１における左右方向）に並べられ、第１分割ヨーク部５２ａの端面同士及び第２分割ヨーク部５４ａの端面同士が接着等により接合されている。これにより、２つの第１分割ヨーク部５２ａが連結して１枚の平板状の第１ヨーク部５２が形成され、２つの第２分割ヨーク部５４ａが連結して１枚の平板状の第２ヨーク部５４が形成される。なお、第１ヨーク部５２及び第２ヨーク部５４は、リアクトル１００を複数の同一のリアクトルユニット１０から構成されるユニット構造とするために、それぞれ複数の分割ヨーク部５２ａ、５４ａに等分割されている。   The two reactor units 10 are arranged in a direction perpendicular to the central axis Ax of the coil 20 (the left-right direction in FIG. 1), and the end surfaces of the first divided yoke portion 52a and the end surfaces of the second divided yoke portion 54a are bonded to each other. It is joined by. Thus, the two first divided yoke portions 52a are connected to form one flat plate-like first yoke portion 52, and the two second divided yoke portions 54a are connected to form one flat plate-like second. A yoke portion 54 is formed. The first yoke portion 52 and the second yoke portion 54 are equally divided into a plurality of divided yoke portions 52a and 54a, respectively, in order to make the reactor 100 a unit structure composed of a plurality of identical reactor units 10. Yes.

また、一方（図１における右側）のリアクトルユニット１０の第１分割ヨーク部５２ａと第２分割ヨーク部５４ａとが、第３ヨーク部５６によって連結されている。具体的には、第１分割ヨーク部５２ａの端面に第３ヨーク部５６の一面の下端部が、第２分割ヨーク部５４ａの端面に第３ヨーク部５６の一面の上端部が、それぞれ接着等により接合されている。同様に、他方（図１における左側）のリアクトルユニット１０の第１分割ヨーク部５２ａと第２分割ヨーク部５４ａとが、第３ヨーク部５８によって連結されている。これにより、第１ヨーク部５２、第２ヨーク部５４及び第３ヨーク部５６、５８が連結し、環状のヨーク５０が形成されている。また、２つの脚部４０とヨーク５０とにより、リアクトル１００のコアが形成されている。   Further, the first divided yoke portion 52 a and the second divided yoke portion 54 a of one (right side in FIG. 1) reactor unit 10 are connected by a third yoke portion 56. Specifically, the lower end portion of one surface of the third yoke portion 56 is bonded to the end surface of the first divided yoke portion 52a, and the upper end portion of one surface of the third yoke portion 56 is bonded to the end surface of the second divided yoke portion 54a. It is joined by. Similarly, the first split yoke portion 52a and the second split yoke portion 54a of the other reactor unit 10 (left side in FIG. 1) are connected by a third yoke portion 58. Thereby, the 1st yoke part 52, the 2nd yoke part 54, and the 3rd yoke parts 56 and 58 are connected, and the annular yoke 50 is formed. Further, the core of the reactor 100 is formed by the two leg portions 40 and the yoke 50.

第３ヨーク部５６、５８には、脚部４０よりも高い透磁率を有する磁性材料（例えば、ダストコア、アモルファスコア、ケイ素鋼板、ナノクリスタルコア、フェライトコア等）が使用される。また、本実施形態では、第３ヨーク部５６、５８が、第１ヨーク部５２及び第２ヨーク部５４と同じ磁性材料から形成されているが、第１ヨーク部５２及び第２ヨーク部５４と異なる磁性材料により形成してもよい。   A magnetic material (for example, a dust core, an amorphous core, a silicon steel plate, a nanocrystal core, a ferrite core, etc.) having a magnetic permeability higher than that of the leg portion 40 is used for the third yoke portions 56 and 58. In the present embodiment, the third yoke portions 56 and 58 are made of the same magnetic material as the first yoke portion 52 and the second yoke portion 54, but the first yoke portion 52 and the second yoke portion 54 You may form with a different magnetic material.

本実施形態のリアクトル１００は、これに内在する２つのリアクトル素子が第３ヨーク部５６、５８を共有する構成であるため、単一のリアクトル素子を有するリアクトルを２台使用した場合よりも必要な部材（第３ヨーク部５６、５８）の数が少ない。その結果、より小型、より軽量、且つ、より少ない工数で組み立て可能なリアクトルが実現する。   The reactor 100 according to the present embodiment has a configuration in which two reactor elements included in the reactor 100 share the third yoke portions 56 and 58, and thus is more necessary than the case where two reactors having a single reactor element are used. The number of members (third yoke portions 56, 58) is small. As a result, a reactor that is smaller, lighter, and can be assembled with fewer man-hours is realized.

また、本実施形態の構成によれば、各リアクトルユニット１０の脚部４０よりも第３ヨーク部５６、５８の方が透磁率が高いため、脚部４０を通る磁気回路よりも第３ヨーク部５６、５８を通る磁気回路の方が磁気抵抗が低くなっている。そのため、一方のリアクトルユニット１０のコイル２０によって発生した磁束は、他方のリアクトルユニット１０の脚部４０ではなく、第３ヨーク部５６、５８を通る。その結果、各リアクトルユニット１０のコイル２０が発生する磁束が互いに影響を与え難くなっている。すなわち、リアクトル１００に内在する２つのリアクトル素子間で磁気結合が生じ難くなっている。   Further, according to the configuration of the present embodiment, the third yoke portions 56 and 58 have higher magnetic permeability than the leg portion 40 of each reactor unit 10, so that the third yoke portion is more than the magnetic circuit passing through the leg portion 40. The magnetic circuit passing through 56 and 58 has a lower magnetic resistance. Therefore, the magnetic flux generated by the coil 20 of one reactor unit 10 passes through the third yoke portions 56 and 58 instead of the leg portion 40 of the other reactor unit 10. As a result, the magnetic fluxes generated by the coils 20 of the reactor units 10 are less likely to affect each other. That is, it is difficult for magnetic coupling to occur between the two reactor elements inherent in the reactor 100.

また、本実施形態の構成によれば、第３ヨーク部５６、５８が複数のインダクタ素子（コアユニット１０）によって共有されるため、単一素子のインダクタを複数使用する場合よりも、小形化、軽量化並びに材料コスト及び加工コストの低減（例えば、重量の３０％低減や材料及び加工コストの３０％低減）が可能になる。   Further, according to the configuration of the present embodiment, since the third yoke portions 56 and 58 are shared by a plurality of inductor elements (core unit 10), the size can be reduced as compared with the case where a plurality of single element inductors are used. It is possible to reduce the weight and reduce the material cost and processing cost (for example, 30% reduction in weight and 30% reduction in material and processing cost).

第３ヨーク部５６、５８の材料の透磁率を脚部４０の材料の透磁率の２倍乃至は３倍以上にすると、リアクトル素子間の磁気結合を抑制する十分な効果が得られる。例えば、脚部４０の材料の比透磁率を３０−４０程度とし、第３ヨーク部５６、５８の材料の比透磁率を１５０−２００程度にした場合に、リアクトル素子間の磁気結合を良好に抑制することができる。   When the magnetic permeability of the material of the third yoke portions 56 and 58 is set to be twice or more than three times the magnetic permeability of the material of the leg portion 40, a sufficient effect of suppressing the magnetic coupling between the reactor elements can be obtained. For example, when the relative permeability of the material of the leg portion 40 is about 30-40 and the relative permeability of the material of the third yoke portions 56, 58 is about 150-200, the magnetic coupling between the reactor elements is improved. Can be suppressed.

本実施形態のリアクトル１００は、例えば２相インターリーブ制御方式のスイッチング・レギュレータ用リアクトルとして使用することができる。   The reactor 100 of the present embodiment can be used as, for example, a reactor for a switching regulator of a two-phase interleave control system.

＜リアクトルユニットの変形例＞
図６は、コアユニットの一変形例３０Ａの正面図である。上述した第１実施形態のコアユニット３０にはギャップ（エアギャップ又はギャップ部材）が設けられていないが、本変形例のコアユニット３０Ａには、３箇所のギャップが設けられている。 <Modification of reactor unit>
FIG. 6 is a front view of a modification 30A of the core unit. The core unit 30 of the first embodiment described above is not provided with a gap (air gap or gap member), but the core unit 30A of this modification is provided with three gaps.

コアユニット３０Ａは、第１実施形態における脚部４０の替わりに、２つの分割脚部４２ａ、４２ｂと３つのギャップ部材４４ａ、４４ｂ、４４ｃを有する脚部４０Ａを備えている点で、第１実施形態のコアユニット３０と相違する。第１分割ヨーク部５２ａ、ギャップ部材４４ａ、分割脚部４２ａ、ギャップ部材４４ｂ、分割脚部４２ｂ、ギャップ部材４４ｃ及び第２分割ヨーク部５４ａが、この順にコイル２０の中心軸Ａｘ方向に積み重ねられ、接着等により接合されている。   The core unit 30A is a first embodiment in that the core unit 30A includes a leg portion 40A having two divided leg portions 42a and 42b and three gap members 44a, 44b and 44c instead of the leg portion 40 in the first embodiment. This is different from the core unit 30 in the form. The first divided yoke portion 52a, the gap member 44a, the divided leg portion 42a, the gap member 44b, the divided leg portion 42b, the gap member 44c, and the second divided yoke portion 54a are stacked in this order in the direction of the central axis Ax of the coil 20. It is joined by bonding or the like.

分割脚部４２ａ、４２ｂは、第１実施形態の脚部４０を約半分の長さにしたものであり、分割ヨーク部５２ａ、５４ａよりも透磁率が低いダストコアである。なお、分割脚部４２ａと分割脚部４２ｂの長さは互いに異なっていてもよい。また、分割脚部４２ａと分割脚部４２ｂの組成や透磁率は異なっていてもよい。   The split leg portions 42a and 42b are the half-length of the leg portion 40 of the first embodiment, and are dust cores having lower magnetic permeability than the split yoke portions 52a and 54a. Note that the lengths of the divided leg portions 42a and the divided leg portions 42b may be different from each other. Moreover, the composition and magnetic permeability of the split leg portion 42a and the split leg portion 42b may be different.

ギャップ部材４４ａ、４４ｂ、４４ｃは、分割脚部４２ａ、４２ｂよりも更に透磁率が低い材料（例えば、アルミナ等のセラミックスや各種合成樹脂等の非磁性体）から形成された板状部材である。なお、ギャップ部材４４ａ、４４ｂ、４４ｃを接着剤により形成してもよい。この場合、ギャップ部材４４ａ、４４ｂ、４４ｃと各磁性部材（分割脚部４２ａ、４２ｂ及び各分割ヨーク部５２ａ、５４ａ）とを更に接着等により接合する必要が無い。   The gap members 44a, 44b, and 44c are plate-like members formed from a material having a lower magnetic permeability than the divided leg portions 42a and 42b (for example, ceramics such as alumina and nonmagnetic materials such as various synthetic resins). Note that the gap members 44a, 44b, and 44c may be formed of an adhesive. In this case, there is no need to further bond the gap members 44a, 44b, 44c and the magnetic members (the divided leg portions 42a, 42b and the divided yoke portions 52a, 54a) by bonding or the like.

本変形例の構成によれば、脚部４０Ａに各磁性部材よりも透磁率が格段に低い（すなわち、磁気抵抗が格段に大きい）ギャップを設けることにより、磁気飽和が生じ難くなっている。   According to the configuration of the present modification, magnetic saturation is less likely to occur by providing a gap in the leg portion 40A that is significantly lower in permeability than each magnetic member (that is, having a remarkably large magnetic resistance).

なお、本変形例では脚部４０Ａに３つのギャップが設けられているが、１つ（例えば、ギャップ部材４４ａ、４４ｂ、４４ｃのいずれか一つ）、２つ（例えば、ギャップ部材４４ａ及び４４ｃ）又は４つ以上のギャップを脚部に設けてもよい。また、ギャップ部材に替えてエアギャップを設けてもよい。   In this modification, three gaps are provided in the leg portion 40A, but one (for example, any one of the gap members 44a, 44b, 44c) and two (for example, the gap members 44a and 44c). Alternatively, four or more gaps may be provided in the leg. Further, an air gap may be provided instead of the gap member.

なお、本変形例は、第１実施形態に限らず、後述する第２−第７実施形態を含む他の実施形態にも適用することができる。   In addition, this modification is applicable not only to 1st Embodiment but other embodiments including the 2nd-7th embodiment mentioned later.

＜第２実施形態＞
図７及び図８は、それぞれ本発明の第２実施形態に係るリアクトル２００の正面図及び平面図である。リアクトル２００は、３つのリアクトル素子が組み込まれた複式のリアクトルであり、３つのリアクトルユニット１０（リアクトルユニット１０Ｒ、１０Ｓ、１０Ｔ）と２つの第３ヨーク部５６、５８を備えている。 Second Embodiment
7 and 8 are a front view and a plan view, respectively, of a reactor 200 according to the second embodiment of the present invention. The reactor 200 is a dual reactor in which three reactor elements are incorporated, and includes three reactor units 10 (reactor units 10R, 10S, and 10T) and two third yoke portions 56 and 58.

３つのリアクトルユニット１０Ｒ、１０Ｓ、１０Ｔは、コイル２０の中心軸Ａｘと垂直な方向（図７における左右方向）に一列に並べられ、隣り合う第１分割ヨーク部５２ａの端面同士と、隣り合う第２分割ヨーク部５４ａの端面同士とが、それぞれ接着等により接合されている。また、一端（図７における右端）のリアクトルユニット１０Ｔの第１分割ヨーク部５２ａと第２分割ヨーク部５４ａとが第３ヨーク部５６によって連結されていて、他端（図７における左端）のリアクトルユニット１０Ｒの第１分割ヨーク部５２ａと第２分割ヨーク部５４ａとが第３ヨーク部５８によって連結されている。   The three reactor units 10R, 10S, and 10T are arranged in a line in a direction perpendicular to the central axis Ax of the coil 20 (left and right direction in FIG. 7), and are adjacent to the end surfaces of the adjacent first divided yoke portions 52a. The end surfaces of the two split yoke portions 54a are joined to each other by bonding or the like. Further, the first split yoke portion 52a and the second split yoke portion 54a of the reactor unit 10T at one end (the right end in FIG. 7) are connected by the third yoke portion 56, and the reactor at the other end (the left end in FIG. 7). The first divided yoke portion 52a and the second divided yoke portion 54a of the unit 10R are connected by the third yoke portion 58.

図９は、リアクトル２００の直流重畳特性を表すグラフである。横軸は直流バイアス電流値（単位：Ａ）を示し、縦軸はインダクタンス値（単位：μＨ）を示す。図９における実線Ｒ、短破線Ｓ及び長破線Ｔは、それぞれ図７における左側、中央及び右側のリアクトルユニット１０Ｒ、１０Ｓ及び１０Ｔの測定結果である。なお、実線Ｒ、短破線Ｓ及び長破線Ｔのインダクタンスは、他の（すなわち、非測定対象の）２つのリアクトルユニット１０のコイル２０を開放した状態で各リアクトルユニット１０について測定したものであり、以下「開放インダクタンスＬｏｐｅｎ」という。また、図９における点線「Ｒ（Ｓ，Ｔ短絡）」は、非測定対象のリアクトルユニット１０Ｓ及び１０Ｔの端子２４と端子２６とを短絡させた状態で測定したリアクトルユニット１０Ｒの測定結果であり、以下「短絡インダクタンスＬｓｃ」という。なお、図９に示される直流重畳特性は、ＬＣＲメータ及び直流バイアス電流重畳回路を使用して測定された。 FIG. 9 is a graph showing the DC superposition characteristics of reactor 200. The horizontal axis indicates the DC bias current value (unit: A), and the vertical axis indicates the inductance value (unit: μH). A solid line R, a short broken line S, and a long broken line T in FIG. 9 are measurement results of the left, center, and right reactor units 10R, 10S, and 10T in FIG. 7, respectively. The inductances of the solid line R, the short broken line S, and the long broken line T are measured for each reactor unit 10 in a state where the coils 20 of the other two reactor units 10 (that is, non-measurement targets) are opened, Hereinafter, it is referred to as “open inductance L open ”. Moreover, the dotted line “R (S, T short circuit)” in FIG. 9 is a measurement result of the reactor unit 10R measured in a state where the terminals 24 and 26 of the reactor units 10S and 10T to be measured are short-circuited, Hereinafter, it is referred to as “short-circuit inductance L sc ”. Note that the DC superposition characteristics shown in FIG. 9 were measured using an LCR meter and a DC bias current superposition circuit.

開放インダクタンスＬｏｐｅｎ（図９における実線Ｒ、短破線Ｓ及び長破線Ｔ）は、測定時にリアクトルユニット１０間の相互誘導が生じないため、実質的に各アクトルユニット１０Ｒ、１０Ｓ、１０Ｔの自己インダクタンスＬＲ、ＬＳ、ＬＴとなる。また、リアクトルユニット１０Ｒの短絡インダクタンスＬｓｃは、次の数式（１）によって表される。 Since the open inductance L open (solid line R, short broken line S, and long broken line T in FIG. 9) does not cause mutual induction between the reactor units 10 during measurement, the self-inductance L of each of the reactor units 10R, 10S, and 10T is substantially reduced. R 1 , L S , and L T. Further, the short-circuit inductance L sc of the reactor unit 10R is expressed by the following formula (1).

Figure 2018074146
（１）
ここで、
Ｌｓｃ ： リアクトルユニット１０Ｒの短絡インダクタンス
ｋＲＳ ： リアクトルユニット１０Ｒと１０Ｓとの結合係数
ｋＲＴ ： リアクトルユニット１０Ｒと１０Ｔとの結合係数
ＬＲ ： リアクトルユニット１０Ｒの自己インダクタンス
Ｌｏｐｅｎ： リアクトルユニット１０Ｒの開放インダクタンス
Figure 2018074146
(1)
here,
L sc : Short-circuit inductance of reactor unit 10R k RS : Coupling coefficient between reactor unit 10R and 10S k RT : Coupling coefficient between reactor unit 10R and 10T L R : Self-inductance of reactor unit 10R L open : Opening of reactor unit 10R Inductance

上記の数式（１）を変形すると、結合係数ｋＲＳとｋＲＴの二乗平均平方根を表す数式（２）が得られる。

Figure 2018074146
（２） When the above mathematical formula (1) is modified, the mathematical formula (2) representing the root mean square of the coupling coefficients k RS and k RT is obtained.
Figure 2018074146
(2)

計算の便宜上、各リアクトルユニット１０間の結合係数が等しい（ｋＲＳ＝ｋＲＴ）と仮定すると、結合係数ｋＲＳ、ｋＲＴを表す次の数式（３）が得られる。

Figure 2018074146
（３） For convenience of calculation, assuming that the coupling coefficients between the reactor units 10 are equal (k RS = k RT ), the following equation (3) representing the coupling coefficients k RS and k RT is obtained.
Figure 2018074146
(3)

図９のグラフより、短絡インダクタンスＬｓｃと開放Ｌｏｐｅｎとの比Ｌｓｃ／Ｌｏｐｅｎが約０．９であるため、結合係数ｋＲＳ、ｋＲＴは約０．０５となり、リアクトルユニット１０間の磁気結合が非常に小さくなっていることが分かる。 From the graph of FIG. 9, since the ratio L sc / L open the short-circuit inductance L sc open L open is about 0.9, the coupling coefficient k RS, k RT is about 0.05, and the between reactor unit 10 of It can be seen that the magnetic coupling is very small.

本実施形態のリアクトル２００は、例えば、３相交流用リアクトル、３相インターリーブ制御方式のスイッチング・レギュレータ用リアクトル、或いは、太陽光発電システム等に使用される３入力回路のマルチストリング方式のパワーコンディショナー用の直流リアクトルとして使用することができる。   The reactor 200 of this embodiment is, for example, for a three-phase AC reactor, a three-phase interleave control type switching regulator reactor, or a three-input circuit multi-string type power conditioner used in a photovoltaic power generation system or the like. It can be used as a direct current reactor.

＜第３実施形態＞
図１０及び図１１は、それぞれ本発明の第３実施形態に係るリアクトル３００の正面図及び平面図である。リアクトル３００は、４つのリアクトル素子が組み込まれた複式のリアクトルであり、４つのリアクトルユニット１０と２つの第３ヨーク部５６、５８を備えている。本実施形態のリアクトル４００は、連結されたリアクトルユニット１０の数のみが第２実施形態のリアクトル２００と相違する。 <Third Embodiment>
10 and 11 are a front view and a plan view, respectively, of a reactor 300 according to the third embodiment of the present invention. The reactor 300 is a dual reactor in which four reactor elements are incorporated, and includes four reactor units 10 and two third yoke portions 56 and 58. Reactor 400 of this embodiment differs from reactor 200 of the second embodiment only in the number of connected reactor units 10.

本実施形態のリアクトル３００は、例えば太陽光発電システム等に使用される４入力回路のマルチストリング方式のパワーコンディショナーの直流リアクトルとして使用することができる。   The reactor 300 according to the present embodiment can be used as a DC reactor of a multi-string power conditioner having a four-input circuit used in, for example, a photovoltaic power generation system.

＜第４実施形態＞
図１２及び図１３は、それぞれ本発明の第４実施形態に係るリアクトル４００の正面図及び平面図である。リアクトル４００は、５つのリアクトル素子が組み込まれた複式のリアクトルであり、５つのリアクトルユニット１０と２つの第３ヨーク部５６、５８を備えている。本実施形態のリアクトル４００は、連結されたリアクトルユニット１０の数のみが第２実施形態のリアクトル２００及び第３実施形態のリアクトル３００と相違する。 <Fourth embodiment>
12 and 13 are a front view and a plan view, respectively, of a reactor 400 according to the fourth embodiment of the present invention. The reactor 400 is a dual reactor in which five reactor elements are incorporated, and includes five reactor units 10 and two third yoke portions 56 and 58. Reactor 400 of this embodiment is different from reactor 200 of the second embodiment and reactor 300 of the third embodiment only in the number of connected reactor units 10.

本実施形態のリアクトル４００は、例えば太陽光発電システム等に使用される５入力回路のマルチストリング方式のパワーコンディショナーの直流リアクトルとして使用することができる。   The reactor 400 of this embodiment can be used as a DC reactor of a multi-string type power conditioner of a five-input circuit used in, for example, a solar power generation system.

＜第５実施形態＞
図１４及び図１５は、それぞれ本発明の第５実施形態に係るリアクトル５００の正面図及び平面図である。リアクトル５００は、上述した第３実施形態のリアクトル３００と同様に、４つのリアクトル素子が組み込まれた複式のリアクトルである。リアクトル５００は、４つのリアクトルユニット１０と２つの第３ヨーク部５５６、５５８を備えている。 <Fifth Embodiment>
14 and 15 are a front view and a plan view, respectively, of a reactor 500 according to the fifth embodiment of the present invention. Reactor 500 is a dual reactor in which four reactor elements are incorporated, similarly to reactor 300 of the third embodiment described above. Reactor 500 includes four reactor units 10 and two third yoke portions 556 and 558.

４つのリアクトルユニット１０は、コイル２０の中心軸Ａｘと垂直な方向に格子状に２列に並べられ、隣り合う第１分割ヨーク部５２ａの端面同士と、隣り合う第２分割ヨーク部５４ａの端面同士とが、それぞれ接着等により接合されている。また、一端（図１４における右端）の２つのリアクトルユニット１０の第１分割ヨーク部５２ａと第２分割ヨーク部５４ａとが第３ヨーク部５５６によって連結されていて、他端（図１４における左端）の２つのリアクトルユニット１０の第１ヨーク部５２と第２ヨーク部５４とが第３ヨーク部５５８によって連結されている。   The four reactor units 10 are arranged in two rows in a lattice shape in a direction perpendicular to the central axis Ax of the coil 20, and end surfaces of the adjacent first divided yoke portions 52a and end surfaces of the adjacent second divided yoke portions 54a. They are joined together by bonding or the like. Further, the first divided yoke portion 52a and the second divided yoke portion 54a of the two reactor units 10 at one end (the right end in FIG. 14) are connected by the third yoke portion 556, and the other end (the left end in FIG. 14). The first yoke portion 52 and the second yoke portion 54 of the two reactor units 10 are connected by a third yoke portion 558.

本実施形態のリアクトル５００は、第３実施形態のリアクトル３００（図１０−１１）よりも、第１分割ヨーク部５２ａと第２分割ヨーク部５４ａの接合面が多く、接合面積が大きい。そのため、例えば接着等により各ヨーク部を接合する場合には、第３実施形態よりも機械的強度の高いヨーク５５０が得られる。他方、第３実施形態のリアクトル３００は、第３ヨーク部５６、５８の奥行（図１１における上下方向の長さ）が本実施形態の第３ヨーク部５５６、５５８（図１５）よりも短いため、本実施形態のリアクトル５００よりも軽量化に有利である。   The reactor 500 of the present embodiment has a larger joining area and a larger joining area than the reactor 300 (FIGS. 10-11) of the third embodiment, with more joining surfaces of the first divided yoke portion 52a and the second divided yoke portion 54a. Therefore, for example, when the yoke portions are joined by bonding or the like, the yoke 550 having higher mechanical strength than that of the third embodiment is obtained. On the other hand, in the reactor 300 of the third embodiment, the depth (length in the vertical direction in FIG. 11) of the third yoke portions 56 and 58 is shorter than the third yoke portions 556 and 558 (FIG. 15) of the present embodiment. It is more advantageous for weight reduction than the reactor 500 of this embodiment.

＜第６実施形態＞
図１６及び図１７は、それぞれ本発明の第６実施形態に係るリアクトル６００の正面図及び平面図である。リアクトル６００は、３つのリアクトル素子が組み込まれた複式のリアクトルである。本実施形態においては、コイル２０と脚部４０によりリアクトルユニット６１０（リアクトル・サブユニット）が形成されている。なお、本実施形態のリアクトルユニット６１０のように、ヨーク部を含まないリアクトルユニットのことを、本明細書では特に「リアクトル・サブユニット」という。リアクトル６００は、３つのリアクトルユニット６１０と、一対の矩形平板状の第１分割ヨーク部６５２ａと、一対の第２分割ヨーク部６５４ａと、矩形平板状の第３ヨーク部５６及び５８を備えている。なお、本実施形態の第１分割ヨーク部６５２ａ、第２分割ヨーク部６５４ａ並びに第３ヨーク部５６及び５８は同一部材であるが、これらの部材は互いに大きさや材質等が異なる別部材としてもよい。 <Sixth Embodiment>
16 and 17 are a front view and a plan view, respectively, of a reactor 600 according to the sixth embodiment of the present invention. Reactor 600 is a dual reactor in which three reactor elements are incorporated. In the present embodiment, a reactor unit 610 (reactor subunit) is formed by the coil 20 and the leg portion 40. Note that a reactor unit that does not include a yoke portion, such as the reactor unit 610 of the present embodiment, is particularly referred to as a “reactor subunit” in this specification. Reactor 600 includes three reactor units 610, a pair of rectangular flat plate-shaped first divided yoke portions 652a, a pair of second divided yoke portions 654a, and rectangular flat plate-shaped third yoke portions 56 and 58. . Although the first divided yoke portion 652a, the second divided yoke portion 654a, and the third yoke portions 56 and 58 of the present embodiment are the same member, these members may be different members having different sizes and materials. .

一対の第１分割ヨーク部６５２ａの端面同士が接着等により接合されて、矩形平板状の第１ヨーク部６５２が形成されている。また、一対の第２分割ヨーク部６５４ａの端面同士が接着等により接合されて、矩形平板状の第２ヨーク部６５４が形成されている。   The end surfaces of the pair of first divided yoke portions 652a are joined together by bonding or the like to form a rectangular flat plate-like first yoke portion 652. In addition, the end surfaces of the pair of second divided yoke portions 654a are joined together by bonding or the like to form a rectangular flat plate-like second yoke portion 654.

３つのリアクトルユニット６１０は、コイル２０の中心軸Ａｘと垂直な方向（図１６における左右方向）に等間隔に並べられ、脚部４０の一端が第１ヨーク部６５２に、他端が第２ヨーク部６５４に、それぞれ接着等により接合されている。   The three reactor units 610 are arranged at equal intervals in a direction perpendicular to the central axis Ax of the coil 20 (left and right direction in FIG. 16), one end of the leg portion 40 is the first yoke portion 652, and the other end is the second yoke. The portions 654 are joined to each other by bonding or the like.

第１ヨーク部６５２及び第２ヨーク部６５４の一端は、一方の第３ヨーク部５６の一面の下端部及び上端部に、それぞれ接着等により接合されている。また、第１ヨーク部６５２及び第２ヨーク部６５４の他端は、他方の第３ヨーク部５８の一面の下端部及び上端部に、それぞれ接着等により接合されている。これにより、第１ヨーク部６５２、第２ヨーク部６５４並びに一対の第３ヨーク部５６及び５８が環状に連結して、ヨーク６５０が形成されている。   One ends of the first yoke portion 652 and the second yoke portion 654 are joined to the lower end portion and the upper end portion of one surface of the third yoke portion 56 by adhesion or the like, respectively. The other ends of the first yoke portion 652 and the second yoke portion 654 are joined to the lower end portion and the upper end portion of one surface of the other third yoke portion 58 by bonding or the like. As a result, the first yoke portion 652, the second yoke portion 654, and the pair of third yoke portions 56 and 58 are connected in an annular shape to form a yoke 650.

上述した第１−５実施形態では、第１ヨーク部及び第２ヨーク部が、それぞれリアクトル素子数で等分割されて、各リアクトルユニット１０に割り付けられている。それにより、ヨーク部の一部も含めたユニット化が行われている。これに対して、本実施形態では、ヨーク部まで含めたユニット化は行われず、第１ヨーク部６５２及び第２ヨーク部６５４がリアクトル素子数よりも少ない２つに等分割されている。この構成により、第１分割ヨーク部６５２ａ、第２分割ヨーク部６５４ａ並びに第３ヨーク部５６及び５８を同一部材とすることにより、材料コストの低減が可能になっている。   In the first to fifth embodiments described above, the first yoke portion and the second yoke portion are equally divided by the number of reactor elements, respectively, and assigned to each reactor unit 10. Thereby, unitization including a part of yoke part is performed. On the other hand, in this embodiment, unitization including the yoke portion is not performed, and the first yoke portion 652 and the second yoke portion 654 are equally divided into two, which is smaller than the number of reactor elements. With this configuration, the first divided yoke portion 652a, the second divided yoke portion 654a, and the third yoke portions 56 and 58 are made the same member, so that the material cost can be reduced.

また、本実施形態では、第１ヨーク部６５２及び第２ヨーク部６５４が、リアクトルユニット１０の配置間隔の３／２の長さの第１分割ヨーク部６５２ａ及び第２分割ヨーク部６５４ａにそれぞれ切り分けられている。このように、第１分割ヨーク部６５２ａ又は第２ヨーク部６５４ａをリアクトルユニット１０の配置間隔の１／２の整数倍（又は、単に配置間隔の整数倍）の長さに合わせることにより、少ない種類の部材（分割ヨーク部）から、リアクトルユニット１０の配列数が異なる複数の仕様のリアクトルを組み立てることが可能になる。また、第１分割ヨーク部６５２ａ又は第２分割ヨーク部６５４ａの長さをリアクトルユニット１０の配置間隔よりも長く（例えば、配置間隔の１．５倍、２倍、２．５倍の長さに）することにより、分割ヨーク部６５２ａ、６５４ａ同士の接合を減らすことができ、リアクトルの組み立て効率の向上が可能になる。   Further, in the present embodiment, the first yoke portion 652 and the second yoke portion 654 are cut into a first divided yoke portion 652a and a second divided yoke portion 654a each having a length that is 3/2 of the arrangement interval of the reactor unit 10. It has been. In this way, the first divided yoke portion 652a or the second yoke portion 654a can be reduced in number by adjusting the length to an integral multiple of 1/2 of the arrangement interval of the reactor unit 10 (or simply an integral multiple of the arrangement interval). It is possible to assemble reactors having a plurality of specifications with different numbers of arrays of reactor units 10 from these members (divided yoke portions). Further, the length of the first divided yoke portion 652a or the second divided yoke portion 654a is longer than the arrangement interval of the reactor unit 10 (for example, 1.5, 2, and 2.5 times the arrangement interval). ), The joining between the split yoke portions 652a and 654a can be reduced, and the assembly efficiency of the reactor can be improved.

＜第７実施形態＞
図１８及び図１９は、それぞれ本発明の第７実施形態に係るリアクトル７００の正面図（縦断面図）及び平面図である。リアクトル７００は、２つのリアクトル素子が組み込まれた複式のリアクトルである。リアクトル７００は、２つのリアクトルユニット１０と一対の第３ヨーク部７５６及び７５８を備えている。各リアクトルユニット１０の第１分割ヨーク部５２ａが端面同士で接合されて第１ヨーク部７５２が形成され、第２分割ヨーク部５４ａが端面同士で接合されて第２ヨーク部７５４が形成されている。 <Seventh embodiment>
18 and 19 are a front view (longitudinal sectional view) and a plan view of a reactor 700 according to the seventh embodiment of the present invention, respectively. Reactor 700 is a dual reactor in which two reactor elements are incorporated. Reactor 700 includes two reactor units 10 and a pair of third yoke portions 756 and 758. The first split yoke portion 52a of each reactor unit 10 is joined at the end surfaces to form a first yoke portion 752, and the second split yoke portion 54a is joined at the end surfaces to form a second yoke portion 754. .

本実施形態のリアクトル７００は、第３ヨーク部７５６及び７５８の大きさ及び配置が第１実施形態のリアクトル１００（図１−２）と相違する。第１実施形態のリアクトル１００では、リアクトルユニット１０が並べられる方向（図１における左右方向）の両端に第３ヨーク部５６及び５８がそれぞれ取り付けられている。他方、本実施形態のリアクトル７００では、リアクトルユニット１０の配列方向及び中心軸Ａｘと垂直な方向（図１８における上下方向）の両端に第３ヨーク部７５６及び７５８がそれぞれ取り付けられている。一対の第１分割ヨーク部５２ａと、一対の第２分割ヨーク部５４ａと、一対の第３ヨーク部７５６及び７５８が連結して、環状のヨーク７５０が形成されている。   The reactor 700 of the present embodiment is different from the reactor 100 (FIGS. 1-2) of the first embodiment in the size and arrangement of the third yoke portions 756 and 758. In the reactor 100 of 1st Embodiment, the 3rd yoke parts 56 and 58 are each attached to the both ends of the direction (left-right direction in FIG. 1) where the reactor unit 10 is arranged. On the other hand, in the reactor 700 of the present embodiment, third yoke portions 756 and 758 are respectively attached to both ends of the arrangement direction of the reactor units 10 and the direction perpendicular to the central axis Ax (vertical direction in FIG. 18). A pair of first divided yoke portions 52a, a pair of second divided yoke portions 54a, and a pair of third yoke portions 756 and 758 are connected to form an annular yoke 750.

第１実施形態の第３ヨーク部５６及び５８は、それぞれ一つのリアクトルユニット１０のみに取り付けられているため、２つのリアクトルユニット１０を連結する機能は有していない。第１実施形態では、２つのリアクトルユニット１０が、第１分割ヨーク部５２ａの端面同士と第２分割ヨーク部５４ａの端面同士の２面のみで接合されているため、２つのリアクトルユニット１０を連結する強度は比較的に小さい。   Since the third yoke portions 56 and 58 of the first embodiment are each attached to only one reactor unit 10, they do not have a function of connecting the two reactor units 10. In the first embodiment, the two reactor units 10 are joined by only two surfaces, that is, the end surfaces of the first split yoke portion 52a and the end surfaces of the second split yoke portion 54a, so that the two reactor units 10 are connected. The strength to do is relatively small.

他方、本実施形態の第３ヨーク部７５６及び７５８は、それぞれ、２つのリアクトルユニット１０の第１分割ヨーク部５２ａ及び第２分割ヨーク部５４ａに接合されているため、２つのリアクトルユニット１０を連結する機能を有している。本実施形態では、２つのリアクトルユニット１０が、第１分割ヨーク部５２ａの端面同士と第２分割ヨーク部５４ａの端面同士の２面に加えて、各リアクトルユニット１０の第１分割ヨーク部５２ａと第３ヨーク部７５６、第１分割ヨーク部５２ａと第３ヨーク部７５８、第２分割ヨーク部５４と第３ヨーク部７５６及び第２分割ヨーク部５４と第３ヨーク部７５８の合計１０面で接合されているため、第１実施形態のリアクトル１００よりも格段に強度の高いヨーク７５０が形成されている。   On the other hand, since the third yoke portions 756 and 758 of the present embodiment are joined to the first divided yoke portion 52a and the second divided yoke portion 54a of the two reactor units 10, respectively, the two reactor units 10 are connected. It has a function to do. In the present embodiment, the two reactor units 10 include the first split yoke portion 52a of each reactor unit 10 in addition to the two surfaces of the end surfaces of the first split yoke portion 52a and the end surfaces of the second split yoke portion 54a. The third yoke portion 756, the first divided yoke portion 52a and the third yoke portion 758, the second divided yoke portion 54 and the third yoke portion 756, and the second divided yoke portion 54 and the third yoke portion 758 are joined on a total of ten surfaces. Therefore, the yoke 750 that is much stronger than the reactor 100 of the first embodiment is formed.

＜第８実施形態＞
図２０は、本発明の第６実施形態に係るリアクトル８００の平面図（横断面図）である。リアクトル８００は、３つのリアクトル素子が組み込まれた複式のリアクトルである。 <Eighth Embodiment>
FIG. 20 is a plan view (cross-sectional view) of a reactor 800 according to the sixth embodiment of the present invention. Reactor 800 is a dual reactor in which three reactor elements are incorporated.

リアクトル８００は、３組のコイル２０及び脚部４０と、１対の正三角形平板状のヨーク部（第１ヨーク部８５２、第２ヨーク部８５４）と、３つの矩形平板状の第３ヨーク部８５６、８５７、８５８を備えている。   Reactor 800 includes three sets of coils 20 and legs 40, a pair of equilateral triangular plate-shaped yoke portions (first yoke portion 852 and second yoke portion 854), and three rectangular plate-shaped third yoke portions. 856, 857, and 858.

第１ヨーク部８５２と第２ヨーク部８５４は、上下に間隔を空けて互いに平行に配置され、３つの第３ヨーク部８５６、８５７、８５８によって連結されている。第１ヨーク部８５２、第２ヨーク部８５４及び３つの第３ヨーク部８５６、８５７、８５８により、ヨーク８５０が形成されている。   The first yoke portion 852 and the second yoke portion 854 are arranged in parallel to each other with a space in the vertical direction, and are connected by three third yoke portions 856, 857, and 858. A yoke 850 is formed by the first yoke portion 852, the second yoke portion 854, and the three third yoke portions 856, 857, and 858.

各脚部４０は、第１ヨーク部８５２の上面に直立し、第１ヨーク部８５２と第２ヨーク部８５４の間に挟み込まれている。そして、各脚部４０は、下端が第１ヨーク部８５２に、上端が第２ヨーク部８５４に、それぞれ接着等により接合されている。また、各脚部４０の中心軸Ａｘは、正三角形状の第１ヨーク部８５２の重心Ｇから各頂点Ｖの方向に等距離移動した位置に配置されている。すなわち、３つの脚部４０は、各中心軸Ａｘが第１ヨーク部８５２と同心の正三角形Ｔの各頂点を通るように配置されている。   Each leg portion 40 stands upright on the upper surface of the first yoke portion 852 and is sandwiched between the first yoke portion 852 and the second yoke portion 854. Each leg portion 40 is bonded to the first yoke portion 852 at the lower end and to the second yoke portion 854 at the upper end by bonding or the like. Further, the center axis Ax of each leg portion 40 is arranged at a position moved equidistant from the center of gravity G of the equilateral triangular first yoke portion 852 in the direction of each vertex V. That is, the three leg portions 40 are arranged so that each central axis Ax passes through each vertex of the regular triangle T concentric with the first yoke portion 852.

また、第１ヨーク部８５２及び第２ヨーク部８５４の３つの角部を、例えば図２０において点線で示すようにコイル２０の外周に沿って円弧状に、切り落としても良い。これにより更に軽量化が可能になる。   Further, the three corner portions of the first yoke portion 852 and the second yoke portion 854 may be cut off in an arc shape along the outer periphery of the coil 20 as indicated by a dotted line in FIG. This further reduces the weight.

上述した第１−第５及び第７実施形態は、第１ヨーク部５２及び第２ヨーク部５４を含めてリアクトルユニット１０を基本単位として構成する（すなわち、ユニット化する）ために、第１ヨーク部と第２ヨーク部がリアクトル素子数で等分割され、各リアクトルユニット１０に割り付けられている。これに対して、第８実施形態のリアクトル８００は、第１ヨーク部８５２及び第２ヨーク部８５４を含めたユニット化は採用されていないため、第１ヨーク部８５２と第２ヨーク部８５４はそれぞれ最初から分割されず一体に形成されている。そのため、複数の分割ヨーク部を接合して一体化する工程が不要になり、より少ない工数でリアクトル８００を組み立てることが可能になる。   In the first to fifth and seventh embodiments described above, since the reactor unit 10 is configured as a basic unit including the first yoke portion 52 and the second yoke portion 54 (ie, unitized), the first yoke is used. The part and the second yoke part are equally divided by the number of reactor elements and assigned to each reactor unit 10. On the other hand, since the reactor 800 of the eighth embodiment does not employ unitization including the first yoke portion 852 and the second yoke portion 854, the first yoke portion 852 and the second yoke portion 854 are respectively It is integrally formed without being divided from the beginning. Therefore, the process of joining and integrating a plurality of divided yoke portions is not necessary, and the reactor 800 can be assembled with fewer man-hours.

他方、第８実施形態のように第１ヨーク部及び第２ヨーク部を含めたユニット化が採用されない構成では、リアクトル素子（コイル）の数や配置に応じて第１ヨーク部と第２ヨーク部を個別に設計して製作する必要があるため、例えば多品種少量生産等の場合には材料費が高くなるという短所がある。これに対して、第１−第５及び第７実施形態のように第１ヨーク部及び第２ヨーク部を含めてユニット化した構成では、部材（第１分割ヨーク部５２ａと第２分割ヨーク部５４ａ）が共通化されるため、多品種小量生産等の場合でも材料費を低く抑えることができる。また、組立工程も共通化されるため、リアクトルを効率的に組み立てることが可能になる。また、大量生産の場合でも材料費の低減や組み立て効率の向上が容易になる。   On the other hand, in the configuration in which unitization including the first yoke portion and the second yoke portion is not employed as in the eighth embodiment, the first yoke portion and the second yoke portion are set according to the number and arrangement of the reactor elements (coils). For example, in the case of multi-product small-volume production, the material cost is high. On the other hand, in the structure which unitized including the 1st yoke part and the 2nd yoke part like 1st-5th and 7th embodiment, a member (the 1st division | segmentation yoke part 52a and the 2nd division | segmentation yoke part) Since 54a) is shared, the material cost can be kept low even in the case of multi-product small-volume production. Further, since the assembly process is also shared, it is possible to efficiently assemble the reactor. In addition, it is easy to reduce material costs and improve assembly efficiency even in mass production.

＜第９実施形態＞
図２１は、本発明の第９実施形態に係るリアクトル９００の平面図（横断面図）である。リアクトル９００は、３つのリアクトル素子が組み込まれた複式のリアクトルである。リアクトル９００は、３つのリアクトルユニット９１０と３つの第３ヨーク部９５６、９５７、９５８を備えている。 <Ninth Embodiment>
FIG. 21 is a plan view (cross-sectional view) of a reactor 900 according to the ninth embodiment of the present invention. Reactor 900 is a dual reactor in which three reactor elements are incorporated. The reactor 900 includes three reactor units 910 and three third yoke portions 956, 957, and 958.

本実施形態のリアクトルユニット９１０は、第１分割ヨーク部９５２ａと第２分割ヨーク部８５４ａの形状が、正方形平板状ではなく、正六角形平板状である点で、第１−第５及び第７実施形態のリアクトルユニット１０と相違する。第１分割ヨーク部９５２ａと第２分割ヨーク部９５４ａを正六角形平板状とすることにより、平面図（図２１）において正三角形Ｔを形成するように３つのリアクトルユニット９１０を配列することが可能になる。そのため、リアクトルユニット９１０（円柱状のコイル２０）の二次元最密充填が可能になる。これにより、リアクトルの更なる小型化が可能になる。   The reactor unit 910 of the present embodiment is the first to fifth and seventh embodiments in that the shape of the first divided yoke portion 952a and the second divided yoke portion 854a is not a square flat plate but a regular hexagon flat plate. It differs from the reactor unit 10 of a form. By making the first divided yoke portion 952a and the second divided yoke portion 954a into a regular hexagonal flat plate shape, three reactor units 910 can be arranged so as to form a regular triangle T in the plan view (FIG. 21). Become. Therefore, the two-dimensional closest packing of the reactor unit 910 (columnar coil 20) becomes possible. Thereby, the reactor can be further downsized.

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施の形態は、上記に説明したものに限定されず、特許請求の範囲の記載により表現された技術的思想の範囲内で任意に変更することができる。   The above is the description of the exemplary embodiments of the present invention. Embodiments of the present invention are not limited to those described above, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea expressed by the description of the scope of claims.

上記の各実施形態では、コアの脚部４０、４０Ａにダストコアが使用されているが、アモルファスコア、電磁鋼板コア、ナノクリスタルコア、ソフトフェライトコア、パーマロイコア、鉄心等の他の種類のコアを使用してもよい。また、複数種類のコア部材を組み合わせてコアの各部（脚部及び各ヨーク部）を構成してもよい。   In each of the above embodiments, a dust core is used for the leg portions 40 and 40A of the core, but other types of cores such as an amorphous core, a magnetic steel sheet core, a nanocrystal core, a soft ferrite core, a permalloy core, and an iron core are used. May be used. Moreover, you may comprise each part (a leg part and each yoke part) of a core combining several types of core members.

上記の各実施形態では、コアの脚部４０、４０Ａが円柱状に形成されているが、その他の形状（例えば四角柱状や六角柱状）に形成してもよい。   In each of the above embodiments, the leg portions 40 and 40A of the core are formed in a columnar shape, but may be formed in other shapes (for example, a quadrangular columnar shape or a hexagonal columnar shape).

上記の各実施形態では、第１ヨーク部と第２ヨーク部とが、２つ又は３つの第３ヨーク部によって連結されているが、１つ又は４つ以上の第３ヨーク部によって第１ヨーク部と第２ヨーク部を連結する構成としてもよい。   In each of the above embodiments, the first yoke portion and the second yoke portion are connected by two or three third yoke portions, but the first yoke is connected by one or four or more third yoke portions. It is good also as a structure which connects a part and a 2nd yoke part.

上記の実施形態では、コイルの導体に平角線が使用されているが、その他の形状の導体（例えば丸線）を使用してもよい。   In the above embodiment, a rectangular wire is used for the coil conductor, but other shapes of conductors (for example, round wires) may be used.

上記の実施形態では、コイルの巻き方にエッジワイズ巻きが採用されているが、その他の巻き方を採用してもよい。   In the above embodiment, edgewise winding is adopted as a method of winding the coil, but other winding methods may be adopted.

上記の実施形態では、コイルに円筒状のコイルが使用されているが、他の種類のコイル（例えば角筒状に螺旋状に巻かれた角コイル）を使用してもよい。なお、コイルの横断面形状は、コアの脚部の横断面形状に応じた形状（例えば相似形）とすることが好ましい。   In the above embodiment, a cylindrical coil is used as the coil, but other types of coils (for example, a square coil spirally wound in a rectangular tube shape) may be used. The cross-sectional shape of the coil is preferably a shape (for example, a similar shape) corresponding to the cross-sectional shape of the leg portion of the core.

上記の実施形態は、本発明を高周波リアクトルに適用した例であるが、本発明はリアクトルに限らず、チョークコイル、デジタルアンプ用コイル、バルン・コイル、アンテナコイル等の各種インダクタに適用することができる。また、本発明は、複数系統のトランスを一体化させた複式のトランスにも適用することができる。   The above embodiment is an example in which the present invention is applied to a high-frequency reactor. it can. The present invention can also be applied to a duplex transformer in which a plurality of transformers are integrated.

Claims (13)

複数のコイルと、
各コイルが発生する磁束の閉磁路を形成するコアと、
を備え、
前記コアは、
前記複数のコイルにそれぞれ通された複数の脚部と、
各脚部の両端を連結するヨーク部と、
を有し、
前記脚部を形成する材料の透磁率が前記ヨーク部を形成する材料の透磁率よりも低い、
インダクタ。 A plurality of coils;
A core that forms a closed magnetic path of magnetic flux generated by each coil;
With
The core is
A plurality of legs respectively passed through the plurality of coils;
A yoke part connecting both ends of each leg part;
Have
The permeability of the material forming the leg is lower than the permeability of the material forming the yoke,
Inductor. 前記脚部が圧粉磁心を含む、
請求項１に記載のインダクタ。 The leg includes a dust core;
The inductor according to claim 1. 前記ヨーク部が、圧粉磁心、アモルファスコア、電磁鋼板コア及びナノクリスタルコアのいずれか少なくとも一つを含む、
請求項１又は２に記載のインダクタ。 The yoke portion includes at least one of a powder magnetic core, an amorphous core, a magnetic steel sheet core, and a nanocrystal core,
The inductor according to claim 1 or 2. 前記ヨーク部を形成する材料の透磁率が、前記脚部を形成する材料の透磁率の２倍以上である、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインダクタ。 The magnetic permeability of the material forming the yoke part is at least twice the magnetic permeability of the material forming the leg part,
The inductor according to any one of claims 1 to 3. 前記ヨーク部を形成する材料の透磁率が、前記脚部を形成する材料の透磁率の３倍以上である、
請求項４に記載のインダクタ。 The magnetic permeability of the material forming the yoke part is at least three times the magnetic permeability of the material forming the leg part,
The inductor according to claim 4. 前記脚部を形成する材料の比透磁率が３０以上かつ４０以下であり、
前記ヨーク部を形成する材料の比透磁率が１５０以上かつ２００以下である、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインダクタ。 The relative permeability of the material forming the leg is 30 or more and 40 or less,
The relative permeability of the material forming the yoke part is 150 or more and 200 or less,
The inductor according to any one of claims 1 to 3. 前記脚部がギャップを有する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のインダクタ。 The leg has a gap;
The inductor according to any one of claims 1 to 6. 前記ヨーク部が、
前記複数の脚部の一端が接合される第１ヨーク部と、
前記複数の脚部の他端が接合される第２ヨーク部と、
前記第１ヨーク部と前記第２ヨーク部とを連結する第３ヨーク部と、
を有し、
前記第１ヨーク部が、複数の第１分割ヨーク部を含み、
前記第２ヨーク部が、複数の第２分割ヨーク部を含み、
前記コイルと、該コイルに通された前記脚部とによりインダクタユニットが形成され、
前記ヨーク部が複数の前記インダクタユニットを連結した、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のインダクタ。 The yoke part is
A first yoke part to which one ends of the plurality of leg parts are joined;
A second yoke part to which the other ends of the plurality of leg parts are joined;
A third yoke portion connecting the first yoke portion and the second yoke portion;
Have
The first yoke portion includes a plurality of first divided yoke portions,
The second yoke portion includes a plurality of second divided yoke portions,
An inductor unit is formed by the coil and the leg portion passed through the coil,
The yoke portion connected a plurality of the inductor units,
The inductor according to any one of claims 1 to 7. 前記ヨーク部が、
前記複数の脚部の一端が接合される第１ヨーク部と、
前記複数の脚部の他端が接合される第２ヨーク部と、
前記第１ヨーク部と前記第２ヨーク部とを連結する第３ヨーク部と、
を有し、
前記第１ヨーク部が、前記脚部と同数の第１分割ヨーク部を含み、
前記第２ヨーク部が、前記脚部と同数の第２分割ヨーク部を含み、
前記コイルと、該コイルに通された前記脚部に前記第１分割ヨーク部及び前記第２分割ヨーク部が接合されたコアユニットとによりインダクタユニットが形成され、
複数の前記インダクタユニットが連結された、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のインダクタ。 The yoke part is
A first yoke part to which one ends of the plurality of leg parts are joined;
A second yoke part to which the other ends of the plurality of leg parts are joined;
A third yoke portion connecting the first yoke portion and the second yoke portion;
Have
The first yoke part includes the same number of first divided yoke parts as the leg parts,
The second yoke part includes the same number of second divided yoke parts as the leg parts,
An inductor unit is formed by the coil and a core unit in which the first divided yoke portion and the second divided yoke portion are joined to the leg portion passed through the coil,
A plurality of the inductor units are connected,
The inductor according to any one of claims 1 to 7. 前記脚部を形成する材料の透磁率が前記第３ヨーク部を形成する材料の透磁率よりも低い、
請求項８又は請求項９に記載のインダクタ。 The magnetic permeability of the material forming the leg portion is lower than the magnetic permeability of the material forming the third yoke portion,
The inductor according to claim 8 or 9. 前記第１分割ヨーク部及び前記第２分割ヨーク部が平板状である、
請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載のインダクタ。 The first divided yoke portion and the second divided yoke portion are flat.
The inductor according to any one of claims 8 to 10. 前記第１分割ヨーク部及び前記第２分割ヨーク部が、前記コイルの軸方向に見て矩形状である、
請求項９に記載のインダクタ。 The first divided yoke portion and the second divided yoke portion are rectangular when viewed in the axial direction of the coil,
The inductor according to claim 9. 前記第１分割ヨーク部及び前記第２分割ヨーク部が、前記コイルの軸方向に見て正六角形状である、
請求項９に記載のインダクタ。 The first divided yoke portion and the second divided yoke portion have a regular hexagonal shape as viewed in the axial direction of the coil.
The inductor according to claim 9.
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