JPH0584046B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、１つまたは複数の環状磁心を導体に
外装してなる大電流用のリアクトルに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来より、半導体素子を用いた電力変換装置等
に用いられる大電流用のリアクトルであつて、比
較的小インダクタンスのものとして、たとえば第
１図に示すリアクトルがある。

このリアクトルは、図に示す如く、表面に絶縁
処理が施された棒状の導体１と、この導体１に順
次外装されて軸方向に直列配置された複数の環状
磁心２と、上記導体１の両端部に取り付けられた
端子３とで構成されている。

このようなリアクトルは環状磁心の数、形状お
よび大きさ等で容易にインダクタンスを調整で
き、構造が単純であるうえ、サージ電流に対する
導体の機械的強度が高いなどの利点がある。

ところで、このようなリアクトルでは、導体１
に環状磁心２を嵌合させる際の作業性を考慮し
て、導体１の外径と環状磁心２の内径とに僅かの
隙間を持たせている。しかしながら、この隙間は
導体１から環状磁心２へ与えられる励磁力を弱
め、所望のインダクタンスを得るための環状磁心
の必要体積を増加させる結果をもたらす。

そこで、このような不具合を解消するため、電
磁鋼板またはフエライト等からなる環状磁心を直
径方向に２分割し、得られた分割体（カツトコ
ア）を導体に外装した後、再び衝き合わせてリア
クトルを構成することが行われている。これによ
つて磁心の導体への装着を容易にし、同時に導体
と磁心との密着性をも高めることが可能となる。
しかしながら、このようなカツトコアを用いて上
記の密着性を確保するためには、特別にカツトコ
アを締結するための締結部材が必要となり、却つ
て装置が大型化するという問題があつた。

また、上記の分割面での接合状態も芳しくな
く、磁気抵抗が増大して所望のインダクタンスを
得ることができないという問題もあつた。また、
特にフエライト等では磁歪が顕著であり、分割面
での騒音が問題となることもあつた。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、環状磁心を複数の
分割体で構成しながらも、特に締結部材を必要と
することなく導体と磁心および分割体と分割体の
高い密着性を確保でき、もつて外形の小型化、構
造の簡単化が図れるリアクトルを提供することに
ある。

〔発明の概要〕

本発明に係るリアクトルは、その環状磁心が、
周方向に複数に分さ割れた分割体の集合によつて
構成され、かつその分割体に形成された溝および
突条の嵌合結合によつて、各分割体が一体的に結
合されている。そして、上記溝および突条は分割
体の軸方向への相対的なスライドによつて、上記
分割体の接合部分の密着度を高めるくさび作用を
発揮するように設けられている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、環状磁心を複数の分割体で構
成しているので、磁心の導体への外装作業が極め
てスムーズに行えることになる。

そして、これら分割体は、分割体に形成された
突条と溝とのくさび作用によつて、互いの接合部
分の密着度を高めることができるので、分割体相
互の磁気的結合の強化を図れるとともに、導体と
分割体との密着性をも高めることが可能となる。
この結果、所望のインダクタンスを得るための必
要磁心体積を小さく設定することができる。しか
も、分割体相互を締結部材を用いることなく連結
できるので、全体の小型化、構造の簡単化を図れ
るという多大なる効果を奏する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を図示の実施例に基づき説
明する。

第２図は本発明の一実施例に係るリアクトルの
外観を示した斜視図である。

本実施例に係るリアクトルは、表面が絶縁層で
覆われた棒状導体１と、この導体１に順次外装さ
れて軸方向に直列配置された複数の環状磁心４
と、上記導体１の両端部に取付けられた端子３と
で構成されている。環状磁心４は分割体５，６を
嵌合結合させて形成されたもので、分割体５，６
は、たとえば平均粒子53μｍのFe−1.5％Si合金磁
性粉と半硬化性エポキシ樹脂粉末とを体積比にし
て85：15で混合して得た混合体を金型にて
600MPaの圧力で圧縮成形して形成されている。
そして、分割体５には第３図ａに示す如く両端面
７，８に軸方向に延びる溝９，１０がそれぞれ設
けられており、また、分割体６にも同図ｂに示す
如く両端面１１，１２に軸方向に延びる突条１
３，１４が設けられている。溝９，１０は、それ
ぞれ同一形状に形成されており、その幅が全体的
に軸方向に進むにしたがつて徐々に狭くなる形状
で、かつ開口面の幅より底面の幅の方が広い形状
に形成されている。突条１３，１４は、上記溝
９，１０に対応した形状、つまり、その幅が全体
的に軸方向に進むにしたがつて徐々に狭くなる形
状で、かつ先端の幅より基端の幅の方が狭い形状
に形成されている。

しかして、対をなす分割体５，６を導体１に添
設して、溝９と突条１４とを、また溝１０と突条
１３とを第４図に示すように嵌合させ、この状態
で分割体５，６を相対的に軸方向にスライドさせ
ることによつて上記分割体５と６とを連結させて
１つの環状磁心４を組立て、以下同様の手順で所
望数の環状磁心４を導体１の外周に装着した後、
たとえば150℃、15分間の熱処理を施こし接合面
を一体化させてリアクトルを形成したものとなつ
ている。

このような構成であると、分割体５，６を導体
１に添設して溝と突条とを嵌合させればよいの
で、導体１への環状磁心４の取付けが極めて容易
となる。また、分割体５と６とを結合させる際
に、第４図中点線矢印方向に相対的にスライドさ
せると、分割体５に形成された溝１０，９の側壁
２４，２５と、分割体６に形成された突条１３，
１４の側壁２６，２７とが摺動し、この結果、上
記側壁２４，２５および側壁２６，２７の軸方向
に対してなす角度によつて、上記分割体５，６
は、図中実線矢印で示すように互いに密着する方
向に移動する。したがつて分割体５，６の接合面
および分割体５，６と導体１との接合面が強力に
密接されて分割体相互が結合されることになる。

それに加えて、分割体５と分割体６との接合面
積が単に平面同士を衝き合わせたものより、略突
条の側壁分だけ拡大されるため、接合部での磁気
抵抗を低く抑えることができ、結局、前述した効
果が得られる。

また、導体１と環状磁心４との密着性を高くと
ることができるので、たとえば導体１に銅パイプ
を用い、導体内部に冷却水を流通させて冷却を行
うようにしたリアクトルでは、その冷却効率を高
めることにもつながる。

また、本実施例における分割体５，６は金型に
よる成形が可能な形状となつているので、生産性
も良好である。

なお、本実施例では一方の分割体５には溝のみ
を、また他方の分割体６には突条のみを形成した
が、たとえば第５図に示す如く分割体３０の一方
の端面に溝３１を形成し、他方の端面には突条３
２を形成するようにしても良い。分割体をこのよ
うな形状にすれば、金型が一種類しか必要とせ
ず、より経済的である。

また、環状磁心は円形状に限定されるものでは
なく、たとえば第６図に示すように角形の分割体
３３から構成されるものであつてもよい。

さらに、分割体の溝および突条の形状について
も、上記した形状のものに限定されるものではな
い。つまり、分割体相互の機械的結合強度が確保
でき、両分割体の軸方向のスライドに伴なうくさ
び作用が働いて両者の接合部分の密着度および導
体外周面への密着度を増加させ得る形状であれば
よい。また、環状磁心を３つ以上の分割体で構成
するようにしてもよい。さらに分割体の材質につ
いても、特に前記実施例で述べたものに限らず、
フエライト等であつても良い。圧粉磁性体を用い
る場合には、たとえば鉄粉、Fe−Si合金粉、Fe
−Ni合金粉、Fe−Si−Al合金粉、Fe−Co合金
粉、Ni粉、Fe−Al合金粉等の軟質磁性体粉末
と、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂または半硬化状
態の熱硬化性樹脂とを混合させたものを用いるの
が良く、たとえば平均粒径44μｍのFe−Ni合金粉
とポリアミド樹脂とを体積比にして８：２で混合
して得た混合体を、500MPaの圧力で成形するよ
うにしてもよい。このように磁性体粉末の平均粒
径が100μｍ以下であれば高周波特性および成形
後の表面粗度が良好なものとなり、磁性体粉末の
平均粒径が10μｍ以上であれば金属粉の取扱い上
なんら支障となることもない。また、圧粉磁性体
中の樹脂量が体積比で1.5％以上あれば磁心の強
度および磁性体粉末相互の絶縁性が良好となり、
本発明の効果を十分に発揮するリアクトルが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のリアクトルの外観を示す斜視
図、第２図は本発明の一実施例に係るリアクトル
の外観を示す斜視図、第３図ａ，ｂは同リアクト
ルの環状磁心を構成する分割体を示した斜視図、
第４図は同分割体を嵌合する途中の状態を示す斜
視図、第５図および第６図は本発明の他の実施例
に係るリアクトルを構成する分割体を示す斜視図
である。 １…導体、２，４…環状磁心、３…端子、５，
６，３０，３３…分割体、９，１０，３１，３４
…溝、１３，１４，３２，３５…突条。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 棒状の導電体の外周に１つまたは複数の環状
   磁心を装着してなるリアクトルにおいて、上記環
   状磁心は環状に直列接続されて閉磁路を形成する
   複数の分割体からなり、これら分割体の互いに接
   合される接合端面部には隣接する上記分割体の軸
   方向への相対的なスライドによつて互いが嵌合さ
   れて上記隣接した分割体相互を機械的に連結する
   とともに上記スライドに伴ない互いの接合部分の
   密着度を増加させる軸方向に対する傾斜壁面を有
   した突条および溝とが形成され隣接する分割体の
   継手を構成してなることを特徴とするリアクト
   ル。 ２ 上記分割体は、軟質磁性金属粉末と、熱可塑
   性または半硬化状態にある熱硬化性樹脂との混合
   体を圧縮成形して得たものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のリアクトル。