JP7169181B2 - Reactor - Google Patents

Description

本発明は、リアクトルに関する。 The present invention relates to reactors.

リアクトルは、コアと、電線からなるコイルと、を備え、コイルがコアに巻回されている。リアクトルは、ハイブリッド自動車、電気自動車や燃料電池車の駆動システム等をはじめ、種々の用途で使用されている。そのため、リアクトルは、各用途に応じて最適な仕様、寸法が求められる。特に、近年では、リアクトルを設置するスペースが小さくなっており、リアクトルの小型化が望まれる一方で、低損失なリアクトルが求められている。 The reactor includes a core and a coil made of electric wire, and the coil is wound around the core. Reactors are used in a variety of applications, including drive systems for hybrid vehicles, electric vehicles, and fuel cell vehicles. Therefore, reactors are required to have optimum specifications and dimensions for each application. In particular, in recent years, the space in which a reactor is installed has become smaller, and while miniaturization of the reactor is desired, there is also a demand for a low-loss reactor.

特開２００９－９９５９６号公報JP 2009-99596 A

コアに巻回する電線は、種々の形状がある。例えば、コイルの巻軸方向の電線の厚みとコイルの巻軸方向と直交する方向の電線の幅の組み合わせは様々である。このコイルの巻軸方向の電線の厚みをコイルの巻軸方向と直交する方向の電線の幅で除した比率を電線のアスペクト比という。 The electric wire wound around the core has various shapes. For example, there are various combinations of the thickness of the wire in the direction of the winding axis of the coil and the width of the wire in the direction perpendicular to the direction of the winding axis of the coil. The ratio obtained by dividing the thickness of the wire in the direction of the winding axis of the coil by the width of the wire in the direction orthogonal to the direction of the winding axis of the coil is called the aspect ratio of the wire.

そのため、当該リアクトルに求めるインダクタンス値が決まり、コイルの巻数が決定できたとしても、小型化かつ低損失なリアクトルとなる最適な電線のアスペクト比を求めることは困難であり、リアクトルの大型化、直流抵抗の増大により損失の増加を招くおそれがある。また、リアクトルの設計者が、試行錯誤の末に最適な電線のアスペクト比を求めることになり、作業効率の低下を招くおそれがある。 Therefore, even if the inductance value required for the reactor is determined and the number of turns of the coil is determined, it is difficult to determine the optimum wire aspect ratio for a small-sized, low-loss reactor. An increase in resistance may lead to an increase in loss. In addition, the reactor designer will find the optimum wire aspect ratio after trial and error, which may lead to a decrease in work efficiency.

本発明の発明者は、電線のアスペクト比、コアに巻回されたコイルの数及びコイルの巻数の関係性について鋭意検討した。その結果、これらの要素によって、小型化かつ低損失なリアクトルを導くことができることを発見した。 The inventors of the present invention have extensively studied the relationship between the aspect ratio of the electric wire, the number of coils wound around the core, and the number of turns of the coil. As a result, we discovered that these elements can lead to a small-sized and low-loss reactor.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、低損失であり、小型化を図ることができるリアクトルを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a reactor that has a low loss and can be downsized.

本発明のリアクトルは、直線状に延びる脚部を有するコアと、前記脚部に電線が巻回されたコイルと、を備えたリアクトルであって、前記コイルの巻軸は、直線状に延び、同一の前記脚部には、前記コイルが１つ巻回され、下記数式（１）によって算出されるλの値が、０．７５≦λ≦Ｘ （但し、Ｘは下記数式（２）によって求める。）であり、前記数式（１）において、前記コイルの巻軸方向の電線の厚みｔの値は、前記コイルの巻軸方向と直交する電線の幅ｗの値よりも大きいことを特徴とする。

（前記数式（１）及び数式（２）において、Ｎは「コイルの巻数」を、ｐは「コアに巻回されるコイルの数」を、ｔは「コイルの巻軸方向の電線の厚み」を、ｗは「コイルの巻軸方向と直交する方向の電線の幅」を、表す。）
A reactor of the present invention includes a core having legs extending linearly, and a coil having an electric wire wound around the legs, wherein the winding axis of the coil extends linearly, One coil is wound on the same leg, and the value of λ calculated by the following formula (1) is 0.75 ≤ λ ≤ X (where X is obtained by the following formula (2) ), and in the formula (1), the value of the thickness t of the electric wire in the winding axis direction of the coil is larger than the value of the width w of the electric wire orthogonal to the winding axis direction of the coil. do.

(In the above formulas (1) and (2), N is the "number of turns of the coil", p is the "number of coils wound around the core", and t is the "thickness of the wire in the winding axis direction of the coil"). , and w represents "the width of the wire in the direction perpendicular to the winding axis direction of the coil").

本発明のリアクトルは、直線状に延びる脚部を有するコアと、前記脚部に電線が巻回されたコイルと、を備えたリアクトルであって、前記コイルの巻軸は、直線状に延び、同一の前記脚部には、前記コイルが１つ巻回され、下記数式（１）によって算出されるλの値が、０．７５≦λ≦Ｘ （但し、Ｘは下記数式（２）によって求める。）であり、
前記数式（１）におけるλの値が、
２≦λ≦３
であることを特徴とする。

（前記数式（１）及び数式（２）において、Ｎは「コイルの巻数」を、ｐは「コアに巻回されるコイルの数」を、ｔは「コイルの巻軸方向の電線の厚み」を、ｗは「コイルの巻軸方向と直交する方向の電線の幅」を、表す。） A reactor of the present invention includes a core having legs extending linearly, and a coil having an electric wire wound around the legs, wherein the winding axis of the coil extends linearly, One coil is wound on the same leg, and the value of λ calculated by the following formula (1) is 0.75 ≤ λ ≤ X (where X is obtained by the following formula (2) ) and
The value of λ in the formula (1) is
2≤λ≤3
It is characterized by

(In the above formulas (1) and (2), N is the "number of turns of the coil", p is the "number of coils wound around the core", and t is the "thickness of the wire in the winding axis direction of the coil"). , and w represents "the width of the wire in the direction perpendicular to the winding axis direction of the coil").

本発明によれば、低損失であり、小型化を図ることができるリアクトルを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is a low loss and can obtain the reactor which can achieve size reduction.

第１の実施形態のリアクトルの斜視図である。1 is a perspective view of a reactor of a first embodiment; FIG. 電線の厚みｔ及び電線の幅ｗを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the thickness t of an electric wire, and the width w of an electric wire. 第２の実施形態のリアクトルの斜視図である。It is a perspective view of the reactor of 2nd Embodiment. 実施例１の３回巻のコイルにおけるリアクトルの体積及び直流抵抗を示すグラフである。4 is a graph showing the reactor volume and DC resistance in the three-turn coil of Example 1. FIG. 実施例１の６回巻のコイルにおけるリアクトルの体積及び直流抵抗を示すグラフである。4 is a graph showing the reactor volume and DC resistance in the 6-turn coil of Example 1. FIG. 実施例１の１２回巻のコイルにおけるリアクトルの体積及び直流抵抗を示すグラフである。4 is a graph showing the reactor volume and DC resistance in the 12-turn coil of Example 1. FIG. 実施例１の１８回巻のコイルにおけるリアクトルの体積及び直流抵抗を示すグラフである。4 is a graph showing the reactor volume and DC resistance in the 18-turn coil of Example 1. FIG. 実施例１の２４回巻のコイルにおけるリアクトルの体積及び直流抵抗を示すグラフである。4 is a graph showing the reactor volume and DC resistance in the 24-turn coil of Example 1. FIG. 実施例２の３回巻のコイルにおけるリアクトルの体積及び直流抵抗を示すグラフである。7 is a graph showing the reactor volume and DC resistance in the three-turn coil of Example 2. FIG. 実施例２の６回巻のコイルにおけるリアクトルの体積及び直流抵抗を示すグラフである。7 is a graph showing the reactor volume and DC resistance in the 6-turn coil of Example 2. FIG. 実施例２の１２回巻のコイルにおけるリアクトルの体積及び直流抵抗を示すグラフである。7 is a graph showing the reactor volume and DC resistance in the 12-turn coil of Example 2. FIG. 実施例２の１８回巻のコイルにおけるリアクトルの体積及び直流抵抗を示すグラフである。7 is a graph showing the reactor volume and DC resistance in the 18-turn coil of Example 2. FIG. 実施例２の２４回巻のコイルにおけるリアクトルの体積及び直流抵抗を示すグラフである。7 is a graph showing the reactor volume and DC resistance in the 24-turn coil of Example 2. FIG. 他の実施形態のリアクトルの斜視図である。It is a perspective view of a reactor of another embodiment.

（第１の実施形態）
本実施形態に係るリアクトルの構成について図面を参照しつつ説明する。図１は、第１の実施形態に係るリアクトルの斜視図である。リアクトル１は、電気エネルギーを磁気エネルギーに変換して蓄積及び放出する電磁気部品であり、電圧の昇降圧等に使用される。図１に示すように、本実施形態のリアクトル１は、コア２及びコイル３を備える。 (First embodiment)
A configuration of a reactor according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a reactor according to the first embodiment. FIG. The reactor 1 is an electromagnetic component that converts electrical energy into magnetic energy, accumulates and releases it, and is used for voltage step-up and step-down. As shown in FIG. 1, a reactor 1 of this embodiment includes a core 2 and a coil 3. As shown in FIG.

コア２は、一対のＥ字型コア２１により構成される。Ｅ字型コア２１は、巻軸方向と平行に延びた中脚部２２と、中脚部２２と同方向に延び、中脚部２２の両側に配置された外脚部２３と、中脚部２２及び外脚部２３と直交し、中脚部２２の端部及び外脚部２３の端部を繋ぐ連結部２４を有する。Ｅ字型コア２１は、圧粉磁心、フェライトコア、又は積層鋼板などの磁性体からなる。 The core 2 is composed of a pair of E-shaped cores 21 . The E-shaped core 21 includes a middle leg portion 22 extending parallel to the winding axis direction, outer leg portions 23 extending in the same direction as the middle leg portion 22 and arranged on both sides of the middle leg portion 22, and a middle leg portion. 22 and the outer leg 23 and has a connecting portion 24 that connects the end of the middle leg 22 and the end of the outer leg 23 . The E-shaped core 21 is made of a magnetic material such as a dust core, a ferrite core, or a laminated steel plate.

コア２は、概略θ形状を有する。つまり、コア２は、一対のＥ字型コア２１の外脚部２３及び中脚部２２を向かい合わせ、互いの外脚部２３及び中脚部２２の端部同士が接合されることで、概略θ形状となる。また、コア２は、直線状に延びた脚部を有する。外脚部２３及び中脚部２２の端部同士を接合させることで、１つの脚部を構成する。つまり、本実施形態では、１つの中脚部２２と２つの外脚部２３によって、コア２は、３つの脚部を有する。 The core 2 has an approximate θ shape. That is, the core 2 is formed by facing the outer leg portions 23 and the middle leg portions 22 of the pair of E-shaped cores 21 and joining the ends of the outer leg portions 23 and the middle leg portions 22 to each other. θ shape. Further, the core 2 has linearly extending legs. One leg is configured by joining the ends of the outer leg 23 and the middle leg 22 . That is, in the present embodiment, the core 2 has three legs with one middle leg 22 and two outer legs 23 .

コイル３は、コア２が有する脚部に巻回される。本実施形態では、中脚部２２によって構成される脚部に巻回されている。同一の脚部には、コイルが１つ巻回される。換言すれば、１つの脚部に２つ以上のコイル３が巻回されない。コイル３は、絶縁被膜された電線である。コイル３の巻軸は、直線状に延びている。即ち、コイル３は、１巻きごとに巻き位置を巻軸方向にずらした筒形形状を有する。電線は、断面が矩形状の平角線である。コイルの矩形断面積は一定である。 The coil 3 is wound around the legs of the core 2 . In this embodiment, it is wound around a leg formed by the middle leg 22 . One coil is wound on the same leg. In other words, no more than two coils 3 are wound on one leg. The coil 3 is an insulated wire. The winding axis of the coil 3 extends linearly. That is, the coil 3 has a cylindrical shape in which the winding position is shifted in the direction of the winding axis for each turn. The electric wire is a rectangular wire having a rectangular cross section. The rectangular cross-sectional area of the coil is constant.

コイル３は、下記数式（１）によって算出されるλの値が、０．７５≦λ≦Ｘの範囲となるように、コア１に巻回されている。Ｘの値については、下記数式（２）により算出する。 The coil 3 is wound around the core 1 so that the value of λ calculated by the following formula (1) is in the range of 0.75≦λ≦X. The value of X is calculated by the following formula (2).

ただし、上記数式（１）及び数式（２）において、Ｎは「コイル３の巻数」を、ｐは「コア２に巻回されるコイル３の数」を、表す。また、図２に示すように、ｔは「コイル３の巻軸方向の電線の厚み」を、ｗは「コイル３の巻軸方向と直交する方向の電線の幅」を、表す。

However, in the above formulas (1) and (2), N represents "the number of turns of the coil 3" and p represents "the number of coils 3 wound around the core 2". Further, as shown in FIG. 2, t represents "thickness of the wire in the direction of the winding axis of the coil 3" and w represents "width of the wire in the direction orthogonal to the direction of the winding axis of the coil 3".

上記数式（１）及び（２）に基づいて算出されたλの値が、０．７５≦λ≦Ｘの範囲となる場合、後述するように、低損失化を図りつつ、リアクトル１の小型化を図ることができる。 When the value of λ calculated based on the above formulas (1) and (2) is in the range of 0.75 ≤ λ ≤ X, the reactor 1 can be made smaller while reducing loss, as described later. can be achieved.

つまり、コイル３の巻数及びコア２に巻回するコイル３の数が決まれば、上記数式（２）によって、λの上限値であるＸを算出することができる。Ｘの値を算出できると、λの範囲が定まる。λの範囲が定まれば、電線の厚みｔと電線の幅ｗとの比である電線のアスペクト比の範囲が定まる。電線の断面積が一定である場合には、電線のアスペクト比が定まれば、電線の厚みｔと電線の幅ｗの値を算出することができる。 That is, once the number of turns of the coil 3 and the number of coils 3 wound around the core 2 are determined, X, which is the upper limit value of λ, can be calculated by the above equation (2). Once the value of X can be calculated, the range of λ is determined. Once the range of λ is determined, the range of the wire aspect ratio, which is the ratio of the wire thickness t to the wire width w, is determined. When the cross-sectional area of the wire is constant, the values of the thickness t and the width w of the wire can be calculated if the aspect ratio of the wire is determined.

このように、上記数式（１）によって算出されるλの値が、０．７５≦λ≦Ｘ（Ｘは上記数式（２）によって求める）とすることで、リアクトル１の設計者は試行錯誤することなく、容易に小型化及び低損失化を図ることができるリアクトルの電線の厚みｔ及び電線の幅ｗを求めることができる。 Thus, the value of λ calculated by the above formula (1) is set to 0.75≦λ≦X (where X is obtained by the above formula (2)), so that the designer of the reactor 1 performs trial and error. It is possible to obtain the thickness t and the width w of the electric wire of the reactor that can easily achieve miniaturization and low loss.

コイル３の巻軸方向の電線の厚みｔの値は、コイル３の巻軸方向と直交する方向の電線の幅ｗの値より大きい方が好ましい。電線の厚みｔの値を電線の幅ｗの値より大きくすることで、電線に流れる電流の経路を短くすることができ、直流抵抗を低減させることができ、低損失なリアクトル１を得ることができる。 The value of the thickness t of the wire in the direction of the winding axis of the coil 3 is preferably larger than the value of the width w of the wire in the direction orthogonal to the direction of the winding axis of the coil 3 . By making the value of the thickness t of the wire larger than the value of the width w of the wire, the path of the current flowing through the wire can be shortened, the DC resistance can be reduced, and the reactor 1 with low loss can be obtained. can.

また、電線を折り曲げて使用する場合、コイル３には、湾曲して曲がった湾曲部が生じる。この湾曲部を鋭く曲げて形成すると、曲げた時にかかる応力により電線に塗装された絶縁被膜が割れて絶縁性を劣化させるおそれがある。そして、電線の幅ｗの値が電線の厚みｔの値より大きいと、湾曲部を大きく湾曲させる必要がある。換言すれば、電線の厚みｔの値が電線の幅ｗの値より大きいと、湾曲部を小さく湾曲させることができる。この湾曲部の大きさによって、コア１とコイル３の距離が左右される。よって、電線の厚みｔの値が電線の幅ｗの値より大きいと、コア１とコイル３の絶縁に必要な最低限の距離を保つことができるので、リアクトル１の小型化を図ることができる。特に、コイル３の巻数が少ない場合には、リアクトルの巻軸方向の長さも短くでき、更なる小型化を図ることができる。 In addition, when the electric wire is bent for use, the coil 3 has a bent curved portion. If the bent portion is sharply bent, the stress applied to the bent portion may crack the insulating coating applied to the electric wire, degrading the insulating properties. If the width w of the wire is greater than the thickness t of the wire, it is necessary to greatly bend the bending portion. In other words, if the value of the thickness t of the wire is greater than the value of the width w of the wire, the bending portion can be bent slightly. The distance between the core 1 and the coil 3 depends on the size of this curved portion. Therefore, if the value of the wire thickness t is greater than the value of the wire width w, the minimum distance required for insulation between the core 1 and the coil 3 can be maintained, so the size of the reactor 1 can be reduced. . In particular, when the number of turns of the coil 3 is small, the length of the reactor in the direction of the winding axis can be shortened, and further miniaturization can be achieved.

また、上記数式（１）におけるλの値が、２≦λ≦３であると好ましい。λの範囲が２以上３以下である場合、後述するように、リアクトル１の体積は最も小さくなる。よって、λの値を２≦λ≦３の範囲にすることにより、より容易にリアクトル１の小型化を図りつつ、低損失なリアクトル１を得ることができる。 Moreover, it is preferable that the value of λ in the above formula (1) is 2≦λ≦3. When the range of λ is 2 or more and 3 or less, the reactor 1 has the smallest volume, as will be described later. Therefore, by setting the value of λ within the range of 2≦λ≦3, it is possible to obtain the reactor 1 with low loss while miniaturizing the reactor 1 more easily.

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図３は、第２の実施形態のリアクトルの斜視図である。図３に示すように、本実施形態では、コア２の形状及びコイル３の数が第１の実施形態と異なる。具体的には、コア２は、一対のＵ字型コア２５により構成される。Ｕ字型コア２５は、巻軸方向と平行に延びた一対の外脚部２６と、一対の外脚部２６を繋ぐ連結部２７を有する。コイル３は、一対の外脚部２６により構成される脚部にそれぞれ巻回されている。即ち、本実施形態では、コア２に巻回されたコイル３は、２つである。 (Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a perspective view of the reactor of the second embodiment. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the shape of the core 2 and the number of coils 3 are different from those of the first embodiment. Specifically, the core 2 is composed of a pair of U-shaped cores 25 . The U-shaped core 25 has a pair of outer leg portions 26 extending parallel to the winding axis direction and a connecting portion 27 that connects the pair of outer leg portions 26 . The coil 3 is wound around a pair of outer legs 26, respectively. That is, in this embodiment, the number of coils 3 wound around the core 2 is two.

このように、コア２の形状及びコア２に巻回されるコイル３の数を変えた場合であっても、後述するように、上記数式（１）及び（２）に基づいて算出されたλの値が、０．７５≦λ≦Ｘの範囲となる場合に、低損失化を図りつつ、リアクトル１の小型化を図ることができる。 Thus, even when the shape of the core 2 and the number of coils 3 wound around the core 2 are changed, λ is in the range of 0.75≦λ≦X, the size of the reactor 1 can be reduced while reducing the loss.

また、本実施形態においても、上記数式（１）におけるλの値が、２≦λ≦３の範囲にある場合、リアクトル１の体積は最も小さくなる。よって、λの値を２≦λ≦３の範囲にすることにより、より容易にリアクトル１の小型化を図りつつ、低損失なリアクトル１を得ることができる。 Also in this embodiment, the volume of the reactor 1 is the smallest when the value of λ in the above formula (1) is in the range of 2≦λ≦3. Therefore, by setting the value of λ within the range of 2≦λ≦3, it is possible to obtain the reactor 1 with low loss while miniaturizing the reactor 1 more easily.

（実施例１）
次に、実施例１について、表１から表５、図４から図８を参照しつつ説明する。第１の実施形態と同様、２つのＥ字型コア２１を接続させたコア２の中脚部２２にコイル３を巻回したリアクトル１を作製した。即ち、コア２に巻回されるコイルの数ｐは１つである。コイル３の巻数Ｎが、３回巻、６回巻、１２回巻、１８回巻及び２４回巻の５パターンのリアクトル１を作製した。なお、電線の断面積は、１０ｍｍ^２で一定にした。また、５パターン作製した全てのリアクトル１において、コア２の断面積は同一にしている。 (Example 1)
Next, Example 1 will be described with reference to Tables 1 to 5 and FIGS. 4 to 8. FIG. Similar to the first embodiment, the reactor 1 was manufactured by winding the coil 3 around the middle leg portion 22 of the core 2 to which the two E-shaped cores 21 were connected. That is, the number p of coils wound around the core 2 is one. The number of turns N of the coil 3 produced reactors 1 with 5 patterns of 3 turns, 6 turns, 12 turns, 18 turns, and 24 turns. In addition, the cross-sectional area of the electric wire was fixed at 10 mm ² . In addition, the cross-sectional area of the core 2 is made the same in all the reactors 1 produced by five patterns.

この５パターンのコイル３の巻軸方向の電線の厚さｔ、巻軸方向と直交する方向の電線の幅ｗを変えて、即ち、電線のアスペクト比を変えて、リアクトル１の体積及び直流抵抗値を測定した。リアクトル１の体積とは、図１に示す、Ｘ軸方向の最も長い部分のリアクトル１の長さと、Ｙ軸方向の最も長い部分のリアクトル１の長さと、Ｚ軸方向の最も長い部分のリアクトル１の長さと、を乗じた大きさのこという。また、アスペクト比とは、電線の厚みｔを電線の幅ｗで除した値である。 By changing the thickness t of the wire in the direction of the winding axis and the width w of the wire in the direction perpendicular to the direction of the winding axis of the five patterns of the coil 3, that is, by changing the aspect ratio of the wire, the volume and DC resistance of the reactor 1 values were measured. The volume of the reactor 1 means the length of the longest portion of the reactor 1 in the X-axis direction, the length of the longest portion of the reactor 1 in the Y-axis direction, and the length of the longest portion of the reactor 1 in the Z-axis direction shown in FIG. It is the length of and the size of the product. Also, the aspect ratio is a value obtained by dividing the thickness t of the wire by the width w of the wire.

各結果を表１から表５及び図４から図８に示す。なお、図４から図８に示す縦軸と平行な点線は、各巻数における上記数式（２）に基づいて算出した０．７５≦λ≦Ｘの範囲を示し、横軸と平行な点線は、当該巻数のλの範囲におけるリアクトルの体積の最大値を示す。 The results are shown in Tables 1 to 5 and FIGS. 4 to 8. The dotted line parallel to the vertical axis shown in FIGS. 4 to 8 indicates the range of 0.75 ≤ λ ≤ X calculated based on the above formula (2) for each number of turns, and the dotted line parallel to the horizontal axis is Shows the maximum value of the reactor volume in the range of λ for the number of turns.

表１及び図４は、巻数が３回巻のコイル３を巻回したリアクトル１における直流抵抗値及びリアクトル１の体積を測定した結果である。なお、コア２に巻回されたコイルが１つ、コイル３の巻数は３回巻なので、上記数式（２）によりＸの値を算出すると、１１．０１となる。即ち、本発明におけるλの値の範囲は、０．７５≦λ≦１１．０１となる。 Table 1 and FIG. 4 are results of measuring the DC resistance value and the volume of the reactor 1 in which the coil 3 with the number of turns of 3 is wound. Since one coil is wound around the core 2 and the number of turns of the coil 3 is three, the value of X calculated by the above formula (2) is 11.01. That is, the range of values of λ in the present invention is 0.75≦λ≦11.01.

表２及び図５は、巻数が６回巻のコイル３を巻回したリアクトル１における直流抵抗値及びリアクトル１の体積を算出した結果である。なお、コア２に巻回されたコイル３が１つ、コイル３の巻数は６回巻なので、上記数式（２）によりＸの値を算出すると、８．７０となる。即ち、本発明におけるλの値の範囲は、０．７５≦λ≦８．７０となる。

Table 2 and FIG. 5 are results of calculating the DC resistance value and the volume of the reactor 1 in the reactor 1 around which the coil 3 with six turns is wound. Since one coil 3 is wound around the core 2 and the number of turns of the coil 3 is 6, the value of X calculated by the above formula (2) is 8.70. That is, the range of values of λ in the present invention is 0.75≦λ≦8.70.

表３及び図６は、巻数が１２回巻のコイル３を巻回したリアクトル１における直流抵抗値及びリアクトル１の体積を算出した結果である。なお、コア２に巻回されたコイル３が１つ、コイル３の巻数は１２回巻なので、上記数式（２）によりＸの値を算出すると、６．８７となる。即ち、本発明におけるλの値は、０．７５≦λ≦６．８７となる。 Table 3 and FIG. 6 are results of calculating the DC resistance value and the volume of the reactor 1 in the reactor 1 around which the coil 3 with 12 turns is wound. Since one coil 3 is wound around the core 2 and the number of turns of the coil 3 is 12, the value of X calculated by the above formula (2) is 6.87. That is, the value of λ in the present invention is 0.75≦λ≦6.87.

表４及び図７は、巻数が１８回巻のコイル３を巻回したリアクトル１における直流抵抗値及びリアクトル１の体積を算出した結果である。なお、コア２に巻回されたコイル３が１つ、コイル３の巻数は１８回巻なので、上記数式（２）によりＸの値を算出すると、５．９９となる。即ち、本発明におけるλの値の範囲は、０．７５≦λ≦５．９９となる。 Table 4 and FIG. 7 are results of calculating the DC resistance value and the volume of the reactor 1 in the reactor 1 around which the coil 3 with 18 turns is wound. Since one coil 3 is wound around the core 2 and the number of turns of the coil 3 is 18, the value of X calculated by the above formula (2) is 5.99. That is, the range of values of λ in the present invention is 0.75≦λ≦5.99.

表５及び図８は、巻数が２４回巻のコイル３を巻回したリアクトル１における直流抵抗値及びリアクトル１の体積を算出した結果である。なお、コア２に巻回されたコイル３が１つ、コイル３の巻数は２４回巻なので、上記数式（２）によりＸの値を算出すると、５．４３となる。即ち、本発明におけるλの値の範囲は、０．７５≦λ≦５．４３となる。 Table 5 and FIG. 8 are results of calculating the DC resistance value and the volume of the reactor 1 in the reactor 1 around which the coil 3 with 24 turns is wound. Since one coil 3 is wound around the core 2 and the number of turns of the coil 3 is 24, the value of X calculated by the above formula (2) is 5.43. That is, the range of values of λ in the present invention is 0.75≦λ≦5.43.

以上のように、表１から表５、及び図４から図８に示すように、各巻数において算出されたλの範囲のリアクトル１の体積は、小さい結果になるとともに、良好な直流抵抗値を保っている。λの値が、０．７５より小さいとリアクトルの体積が急激に増加するため、リアクトルの大型化を招き望ましくない。また、λの値が、上記数式（２）で算出するＸより大きくなると、λの値の下限である０．７５におけるリアクトルの体積より大きくなるので望ましくない。よって、上記数式（１）で算出したλの値が、０．７５≦λ≦Ｘ（Ｘの値については、上記数式（２）により算出する。）の範囲にある場合に、低損失、かつ、小型化を実現したリアクトルを得ることができる。 As described above, as shown in Tables 1 to 5 and FIGS. 4 to 8, the volume of the reactor 1 in the range of λ calculated for each number of turns is small, and a good DC resistance value is obtained. I keep If the value of λ is less than 0.75, the volume of the reactor increases sharply, undesirably leading to an increase in size of the reactor. Moreover, if the value of λ becomes larger than X calculated by the above formula (2), the volume of the reactor becomes larger than the lower limit of the value of λ of 0.75, which is not desirable. Therefore, when the value of λ calculated by the above formula (1) is in the range of 0.75 ≤ λ ≤ X (the value of X is calculated by the above formula (2)), low loss and , a reactor realizing miniaturization can be obtained.

特に、３回巻の場合、λが３．００のときに、６回巻の場合、λが２．５０のときに、１２回巻の場合、λが２．００のときに、１８回巻の場合、λが２．００のときに、２４回巻の場合、λが２．００のときに、リアクトル１の体積は最も小さくなっている。 In particular, in the case of 3 turns, when λ is 3.00, in the case of 6 turns, when λ is 2.50, in the case of 12 turns, when λ is 2.00, 18 turns. In the case of , the volume of the reactor 1 is the smallest when λ is 2.00, and in the case of 24 turns, when λ is 2.00.

即ち、λの値の範囲が、２．００以上３．００以下の範囲のときにリアクトル１の体積は、最も小さくなる。λの値の範囲を２．００以上３．００以下にすることで、電線のアスペクト比の範囲も狭まるので、電線の厚みｔと電線の幅ｗとをより効率良く組み合わせることができると同時に、リアクトル１の更なる小型化を図ることができる。 That is, the volume of the reactor 1 is the smallest when the value of λ is in the range of 2.00 or more and 3.00 or less. By setting the value range of λ to 2.00 or more and 3.00 or less, the range of the aspect ratio of the wire is also narrowed, so that the wire thickness t and the wire width w can be combined more efficiently. Further miniaturization of the reactor 1 can be achieved.

また、電線の厚みｔを電線の幅ｗよりも大きくするほど、直流抵抗値を低減している。即ち、電線の厚みｔを電線の幅ｗよりも大きくすることで、リアクトル１の小型化を図りつつ、より直流抵抗値が低い低損失なリアクトル１を得ることができる。 Further, the DC resistance value is reduced as the thickness t of the wire is made larger than the width w of the wire. That is, by making the thickness t of the electric wire larger than the width w of the electric wire, it is possible to obtain a reactor 1 with a lower DC resistance value and a lower loss while achieving a reduction in the size of the reactor 1 .

（実施例２）
次に、実施例２について、表６から表１０、図９から図１３を参照しつつ説明する。本実施例では、第２の実施形態と同様、一対のＵ字型形コア２１を接続させたコア２の外脚部２６それぞれにコイル３を巻回したリアクトル１を作製した。即ち、コア２に巻回されるコイルの数ｐは２つである。 (Example 2)
Next, Example 2 will be described with reference to Tables 6 to 10 and FIGS. 9 to 13. FIG. In this example, as in the second embodiment, the reactor 1 was manufactured by winding the coils 3 around the outer leg portions 26 of the core 2 to which the pair of U-shaped cores 21 were connected. That is, the number p of coils wound around the core 2 is two.

コイル３の巻数が、３回巻、６回巻、１２回巻、１８回巻及び２４回巻の５パターンのリアクトル１を作製した。このコイル３の巻数は、２つあるコイル３それぞれが当該巻数巻回されている。この５パターンのコイル３の巻軸方向の電線の厚さｔ、巻軸方向と直交する方向の電線の幅ｗを変えて、リアクトル１の体積及び直流抵抗値を測定した。本実施例においても、電線の断面積は、１０ｍｍ^２で一定にした。また、５パターン作製した全てのリアクトル１において、コア２の断面積は同一にしている。各結果を表６から表１０及び図９から図１３に示す。なお、図９から図１３に示す点線は、実施例１の図４から図８に示したものと同様のものである。 The number of turns of the coil 3 produced five patterns of reactors 1: 3 turns, 6 turns, 12 turns, 18 turns, and 24 turns. Each of the two coils 3 is wound by the number of turns of the coil 3 . The volume and DC resistance of the reactor 1 were measured by changing the thickness t of the wire in the direction of the winding axis and the width w of the wire in the direction perpendicular to the direction of the winding axis of the coil 3 of these five patterns. Also in this example, the cross-sectional area of the wire was constant at 10 mm ² . In addition, the cross-sectional area of the core 2 is made the same in all the reactors 1 produced by five patterns. The results are shown in Tables 6 to 10 and FIGS. 9 to 13. 9 to 13 are the same as those shown in FIGS. 4 to 8 of the first embodiment.

表６及び図９は、巻数が３回巻のコイル３を巻回したリアクトル１における直流抵抗値及びリアクトル１の体積を測定した結果である。なお、コア２に巻回されたコイル３が２つ、コイル３の巻数は３回巻なので、上記数式（２）によりＸの値を算出すると、１５．５７となる。即ち、本発明におけるλの値の範囲は、０．７５≦λ≦１５．５７となる。 Table 6 and FIG. 9 are results of measurement of the DC resistance value and the volume of the reactor 1 in which the coil 3 with the number of turns of 3 is wound. Since there are two coils 3 wound around the core 2 and the number of turns of the coils 3 is 3, the value of X calculated by the above formula (2) is 15.57. That is, the range of values of λ in the present invention is 0.75≦λ≦15.57.

表７及び図１０は、巻数が６回巻のコイル３を巻回したリアクトル１における直流抵抗値及びリアクトル１の体積を測定した結果である。なお、コア２に巻回されたコイル３が２つ、コイル３の巻数は６回巻なので、上記数式（２）によりＸの値を算出すると、１２．３０となる。即ち、本発明におけるλの値の範囲は、０．７５≦λ≦１２．３０となる。 Table 7 and FIG. 10 are results of measurement of the DC resistance value and the volume of the reactor 1 in which the coil 3 with the number of turns of 6 is wound. Since there are two coils 3 wound around the core 2 and the number of turns of the coil 3 is 6, the value of X calculated by the above formula (2) is 12.30. That is, the range of values of λ in the present invention is 0.75≦λ≦12.30.

表８及び図１１は、巻数が１２回巻のコイル３を巻回したリアクトル１における直流抵抗値及びリアクトル１の体積を測定した結果である。なお、コア２に巻回されたコイル３が２つ、コイル３の巻数は１２回巻なので、上記数式（２）によりＸの値を算出すると、９．７２となる。即ち、本発明におけるλの値の範囲は、０．７５≦λ≦９．７２となる。 Table 8 and FIG. 11 are results of measuring the DC resistance value and the volume of the reactor 1 in the reactor 1 around which the coil 3 with 12 turns is wound. Since there are two coils 3 wound around the core 2 and the number of turns of the coil 3 is 12, the value of X calculated by the above formula (2) is 9.72. That is, the range of values of λ in the present invention is 0.75≦λ≦9.72.

表９及び図１２は、巻数が１８回巻のコイル３を巻回したリアクトル１における直流抵抗値及びリアクトル１の体積を測定した結果である。なお、コア２に巻回されたコイル３が２つ、コイル３の巻数は１８回巻なので、上記数式（２）によりＸの値を算出すると、８．４７となる。即ち、本発明におけるλの値の範囲は、０．７５≦λ≦８．４７となる。 Table 9 and FIG. 12 show the results of measuring the DC resistance value and the volume of the reactor 1 around which the coil 3 with 18 turns is wound. Since there are two coils 3 wound around the core 2 and the number of turns of the coil 3 is 18, the value of X calculated by the above formula (2) is 8.47. That is, the range of values of λ in the present invention is 0.75≦λ≦8.47.

表１０及び図１３は、巻数が２４回巻のコイル３を巻回したリアクトル１における直流抵抗値及びリアクトル１の体積を測定した結果である。なお、コア２に巻回されたコイル３が２つ、コイル３の巻数は２４回巻なので、上記数式（２）によりＸの値を算出すると、７．６８となる。即ち、本発明におけるλの値の範囲は、０．７５≦λ≦７．６８となる。 Table 10 and FIG. 13 show the results of measuring the DC resistance value and the volume of the reactor 1 around which the coil 3 with 24 turns is wound. Since there are two coils 3 wound around the core 2 and the number of turns of the coil 3 is 24, the value of X calculated by the above formula (2) is 7.68. That is, the range of values of λ in the present invention is 0.75≦λ≦7.68.

以上のように、表６から表１０、及び図９から図１３に示すように、各巻数のλの範囲におけるリアクトルの体積は、小さくなるとともに、良好な直流抵抗値を保っている。λの値が、０．７５より小さいとリアクトルの体積が急激に増加するため、リアクトルの大型化を招き望ましくない。また、λの値が、上記数式（２）で算出するＸより大きくなると、λの値の下限である０．７５におけるリアクトルの体積より大きくなる傾向があるので望ましくない。よって、コア２の形状を変え、コア２に巻回されているコイル３の数を変えた場合であっても、上記数式（１）で算出したλの値が、０．７５≦λ≦Ｘ（Ｘの値については、上記数式（２）により算出する。）の範囲にある場合に、低損失、かつ、小型化を実現したリアクトルを得られることが示されている。 As described above, as shown in Tables 6 to 10 and FIGS. 9 to 13, the volume of the reactor in the range of λ for each number of turns decreases while maintaining a good DC resistance value. If the value of λ is less than 0.75, the volume of the reactor increases sharply, undesirably leading to an increase in size of the reactor. Further, when the value of λ becomes larger than X calculated by the above formula (2), it is not desirable because it tends to become larger than the volume of the reactor at 0.75, which is the lower limit of the value of λ. Therefore, even if the shape of the core 2 is changed and the number of coils 3 wound around the core 2 is changed, the value of λ calculated by the above formula (1) is 0.75 ≤ λ ≤ X (The value of X is calculated by the above formula (2).) It is shown that a reactor realizing low loss and miniaturization can be obtained.

また、３回巻の場合、λが３．００のときに、６回巻の場合、λが３．００のときに、１２回巻の場合、λが２．５０のときに、１８回巻の場合、λが２．５０のときに、２４回巻の場合、λが２．５０のときに、リアクトル１の体積は最も小さくなっている。 In the case of 3 turns, when λ is 3.00, in the case of 6 turns, when λ is 3.00, in the case of 12 turns, when λ is 2.50, 18 turns. In the case of , the volume of the reactor 1 is the smallest when λ is 2.50, and in the case of 24 turns, when λ is 2.50.

即ち、λの値の範囲が、２．００以上３．００以下の範囲のときにリアクトル１の体積は、最も小さくなる。つまり、コア２の形状やコア２に巻回されているコイル３の個数を変えても、リアクトル１の体積が最も小さくなるλの範囲は、２．００以上３．００以下になるということが示されている。 That is, the volume of the reactor 1 is the smallest when the value of λ is in the range of 2.00 or more and 3.00 or less. That is, even if the shape of the core 2 and the number of coils 3 wound around the core 2 are changed, the range of λ that minimizes the volume of the reactor 1 is 2.00 or more and 3.00 or less. It is shown.

また、表６から表１０に示すように、各巻数におけるリアクトル１の体積が最小になるのは、電線の厚みｔの値が電線の幅ｗの値よりも大きい場合に占める。よって、電線の厚みｔの値を電線の幅ｗの値よりも大きくすることで、リアクトル１を小型化できる範囲をより狭めることができ、より容易にリアクトル１の小型化を図ることができる。 Further, as shown in Tables 6 to 10, the volume of the reactor 1 at each number of turns is minimized when the wire thickness t is larger than the wire width w. Therefore, by making the value of the thickness t of the electric wire larger than the value of the width w of the electric wire, the range in which the size of the reactor 1 can be reduced can be further narrowed, and the size of the reactor 1 can be reduced more easily.

（他の実施形態）
本明細書においては、本発明に係る実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。上記のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 (Other embodiments)
Although embodiments of the invention have been described herein, the embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. The above embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. The embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

実施例２では、コア２は、一対のＵ字型コア２５により構成し、２つのコイル３を外脚部２６にそれぞれ巻回させたが、コイル３を２つ有する形態はこれに限定されない。例えば、図１４に示すように、コア２は、第１の実施形態のように一対のＥ字型コア２１により構成され、２つ有する外脚部２３にそれぞれコイル３を巻回してもよい。このような形態であっても、各巻数におけるリアクトル１の体積の変化は、実施例２と同様の結果である。つまり、上記数式（１）で算出したλの値が、０．７５≦λ≦Ｘ（Ｘの値については、上記数式（２）により算出する。）の範囲にある場合に、低損失、かつ、小型化を図ることができるリアクトル１を得ることができる。したがって、図１４で示すような形態であっても、上記数式（１）及び（２）を適用することは可能である。 In Example 2, the core 2 is composed of a pair of U-shaped cores 25, and two coils 3 are wound around the outer leg portions 26, respectively, but the form having two coils 3 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 14, the core 2 may be composed of a pair of E-shaped cores 21 as in the first embodiment, and the coils 3 may be wound around the two outer legs 23, respectively. Even with such a form, the change in the volume of the reactor 1 at each number of turns is the same result as in the second embodiment. That is, when the value of λ calculated by the above formula (1) is in the range of 0.75 ≤ λ ≤ X (the value of X is calculated by the above formula (2)), low loss and , the reactor 1 that can be miniaturized can be obtained. Therefore, even in the form shown in FIG. 14, the above formulas (1) and (2) can be applied.

１ リアクトル
２ コア
２１ Ｅ字型コア
２２ 中脚部
２３ 外脚部
２４ 連結部
２５ Ｕ字型コア
２６ 外脚部
２７ 連結部
３ コイル 1 reactor 2 core 21 E-shaped core 22 middle leg 23 outer leg 24 joint 25 U-shaped core 26 outer leg 27 joint 3 coil

Claims (3)

直線状に延びる脚部を有するコアと、前記脚部に電線が巻回されたコイルと、を備えたリアクトルであって、
前記コイルの巻軸は、直線状に延び、
同一の前記脚部には、前記コイルが１つ巻回され、
下記数式（１）によって算出されるλの値が、
０．７５≦λ≦Ｘ （但し、Ｘは下記数式（２）によって求める。）
であり、
前記数式（１）において、前記コイルの巻軸方向の電線の厚みｔの値は、前記コイルの巻軸方向と直交する電線の幅ｗの値よりも大きいことを特徴とするリアクトル。

（前記数式（１）及び数式（２）において、Ｎは「コイルの巻数」を、ｐは「コアに巻回されるコイルの数」を、ｔは「コイルの巻軸方向の電線の厚み」を、ｗは「コイルの巻軸方向と直交する方向の電線の幅」を、表す。） A reactor comprising a core having linearly extending legs and a coil in which an electric wire is wound around the legs,
A winding axis of the coil extends linearly,
One coil is wound around the same leg,
The value of λ calculated by the following formula (1) is
0.75≦λ≦X (where X is determined by the following formula (2))
and
In the above equation (1), the reactor is characterized in that the value of the thickness t of the electric wire in the winding axis direction of the coil is larger than the value of the width w of the electric wire perpendicular to the winding axis direction of the coil .

(In the above formulas (1) and (2), N is the "number of turns of the coil", p is the "number of coils wound around the core", and t is the "thickness of the wire in the winding axis direction of the coil"). , and w represents "the width of the wire in the direction perpendicular to the winding axis direction of the coil"). 直線状に延びる脚部を有するコアと、前記脚部に電線が巻回されたコイルと、を備えたリアクトルであって、
前記コイルの巻軸は、直線状に延び、
同一の前記脚部には、前記コイルが１つ巻回され、
下記数式（１）によって算出されるλの値が、
０．７５≦λ≦Ｘ （但し、Ｘは下記数式（２）によって求める。）
であり、
前記数式（１）におけるλの値が、
２≦λ≦３
であることを特徴とするリアクトル。

（前記数式（１）及び数式（２）において、Ｎは「コイルの巻数」を、ｐは「コアに巻回されるコイルの数」を、ｔは「コイルの巻軸方向の電線の厚み」を、ｗは「コイルの巻軸方向と直交する方向の電線の幅」を、表す。） A reactor comprising a core having linearly extending legs and a coil in which an electric wire is wound around the legs,
A winding axis of the coil extends linearly,
One coil is wound around the same leg,
The value of λ calculated by the following formula (1) is
0.75≦λ≦X (where X is determined by the following formula (2))
and
The value of λ in the formula (1) is
2≤λ≤3
A reactor characterized by:

(In the above formulas (1) and (2), N is the "number of turns of the coil", p is the "number of coils wound around the core", and t is the "thickness of the wire in the winding axis direction of the coil"). , and w represents "the width of the wire in the direction perpendicular to the winding axis direction of the coil"). 前記数式（１）におけるλの値が、
２≦λ≦３
であることを特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
The value of λ in the formula (1) is
2≤λ≤3
The reactor according to claim 1 , characterized in that:

Images