特許 5950246 リアクトル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5950246

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月13日

(54)【発明の名称】リアクトル

(51)【国際特許分類】

   H01F 37/00 20060101AFI20160630BHJP

【ＦＩ】

   H01F37/00 K

   H01F37/00 MZHV

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-9033(P2012-9033)

(22)【出願日】2012年1月19日

(65)【公開番号】特開2013-149785(P2013-149785A)

(43)【公開日】2013年8月1日

【審査請求日】2014年10月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078813

【弁理士】

【氏名又は名称】上代 哲司

(74)【代理人】

【識別番号】100094477

【弁理士】

【氏名又は名称】神野 直美

(72)【発明者】

【氏名】鄭 暁光

(72)【発明者】

【氏名】大橋 紳悟

(72)【発明者】

【氏名】馬場 猛

【審査官】 柴垣 俊男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２６７３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７２７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７８２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６４２９６３９（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

相互に対向して並列配置され、各々に巻線が巻回されたコイルを備えた一対のセンターコアと、
前記一対のセンターコアの両端に、相互に対向して並列配置された一対のサイドコアと
を備えたリアクトルであって、
前記リアクトルの漏れ磁束を利用して前記リアクトルに流れる電流を測定する電流測定手段が、前記リアクトルの外周面に設置されており、
前記電流測定手段が、前記センターコアに沿って配置されており、
前記電流測定手段の中心部が、前記漏れ磁束の磁束密度がピーク値の５０％以上である領域内に配置されている
ことを特徴とするリアクトル。

【請求項2】

相互に対向して並列配置され、各々に巻線が巻回されたコイルを備えた一対のセンターコアと、
前記一対のセンターコアの両端に、相互に対向して並列配置された一対のサイドコアと
を備えたリアクトルであって、
前記リアクトルの漏れ磁束を利用して前記リアクトルに流れる電流を測定する電流測定手段が、前記リアクトルの外周面に設置されており、
前記電流測定手段が、前記センターコアに沿って配置されており、
前記電流測定手段の中心部が、前記漏れ磁束の磁束密度がピーク値の７０％以上である領域内に配置されている
ことを特徴とするリアクトル。

【請求項3】

相互に対向して並列配置され、各々に巻線が巻回されたコイルを備えた一対のセンターコアと、
前記一対のセンターコアの両端に、相互に対向して並列配置された一対のサイドコアと
を備えたリアクトルであって、
前記リアクトルの漏れ磁束を利用して前記リアクトルに流れる電流を測定する電流測定手段が、前記リアクトルの外周面に設置されており、
前記電流測定手段が、前記センターコアに沿って配置されており、
前記一対のセンターコアは、それぞれ２個以上のミドルコアで構成されており、
前記電流測定手段が、前記サイドコアに近いミドルコアに沿って配置されており、
前記電流測定手段の中心部が、
前記サイドコアに近いミドルコアの上面で、
前記ミドルコアの上面の長さをＬ、幅をＷとしたときに、前記ミドルコアの前記サイドコア側の端から０．２Ｌ〜０．６Ｌ、外周面側の端から０〜０．７Ｗの領域内に配置されている
ことを特徴とするリアクトル。

【請求項4】

相互に対向して並列配置され、各々に巻線が巻回されたコイルを備えた一対のセンターコアと、
前記一対のセンターコアの両端に、相互に対向して並列配置された一対のサイドコアと
を備えたリアクトルであって、
前記リアクトルの漏れ磁束を利用して前記リアクトルに流れる電流を測定する電流測定手段が、前記リアクトルの外周面に設置されており、
前記サイドコアの一方に、一方のセンターコアから他方のセンターコアへコイルを巻き返す巻き返し部が設けられており、
前記電流測定手段が、前記巻き返し部の上部に設置されている
ことを特徴とするリアクトル。

【請求項5】

前記電流測定手段が、ホール素子またはホールＩＣを使用することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のリアクトル。

【請求項6】

前記電流測定手段が、前記センターコアの上面または下面に沿って配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。

【請求項7】

前記電流測定手段が、前記センターコアの側面に沿って配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。

【請求項8】

前記一対のセンターコアは、それぞれ２個以上のミドルコアで構成されており、
前記電流測定手段が、前記サイドコアに近いミドルコアに沿って配置されていることを特徴とする請求項１、請求項２および請求項７のいずれか１項に記載のリアクトル。

【請求項9】

前記センターコア、前記サイドコアおよび前記電流測定手段が、モールド樹脂加工により固定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のリアクトル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気自動車やハイブリッドカーのコンバータなどに用いられるリアクトルに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、環境問題などを背景に、ハイブリッド自動車が急激に普及し、電気自動車などの開発も進められている。これらのハイブリッド自動車や電気自動車は、従来のガソリンエンジンなどの内燃機関と異なり、電気によるモータ駆動系が備えられている。

【0003】

このような電気によるモータ駆動系は、３００Ｖ程度の高圧バッテリー、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）、モータからなり、ハーネスにより結線されている。

【0004】

ＰＣＵには、電圧を６００Ｖ程度まで昇圧する昇圧コンバータ部、モータを駆動させるインバータ部、制御部、内部結線、電流センサなどの各種センサが内包されている。昇圧コンバータ部は、スイッチング半導体素子、磁性体からなる環状のコアと巻線を巻回したコイルとを備えたリアクトル、およびコンデンサとから構成されている。内部配線には、ピークで２００〜３００Ａの電流が流れることを考慮して、金属配線（バスバ）が使用され、電流の状態を監視する電流センサが取り付けられている（特許文献１）。電流センサは基板、ホール素子、集磁コアによって構成されている。

【0005】

そして、昇圧コンバータを用いて高圧バッテリーの３００Ｖ程度から約６００Ｖ程度にまで昇圧された電圧が、インバータを介して制御されることにより、モータの駆動が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−２７９１５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

このように、モータの駆動のために種々の部品が組み込まれるが、車両においては、限られた空間に多くの部品を詰め込む必要があるため、部品の小型化、軽量化が強く望まれている。

【0008】

そこで、本発明は、リアクトルについて、より小型化、軽量化が図られた製品を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者は、鋭意研究を行った結果、以下の技術に基づく発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。以下、本発明に関連する技術につき説明する。

【0010】

本発明に関連する第１の技術は、
相互に対向して並列配置され、各々に巻線が巻回されたコイルを備えた一対のセンターコアと、
前記一対のセンターコアの両端に、相互に対向して並列配置された一対のサイドコアと
を備えたリアクトルであって、
前記リアクトルの漏れ磁束を利用して前記リアクトルに流れる電流を測定する電流測定手段が、前記リアクトルの外周面に設置されている
ことを特徴とするリアクトルである。

【0011】

本発明者は、通電時、リアクトルを構成するコイルからリアクトルの外周面に発生する漏れ磁束に着目した。即ち、通電時、リアクトルは、センターコアに一方のサイドコアから他方のサイドコアへ向けて主磁路を形成すると同時に、リアクトルの外周面に漏れ磁束を発生させる。そして、測定の結果、この漏れ磁束の磁束密度は通電量に比例して変化することを確認した。

【0012】

このため、リアクトルの外周面の適切な位置に電流測定手段（電流センサ）を設置することにより、リアクトルに流れる電流を精度高く検出することができる。

【0013】

そして、本技術においては、電流測定手段（電流センサ）をリアクトルと一体化して形成しているため、リアクトル自体の容積を実質的に増加させることがなく、ＰＣＵの容積や重量の増加を抑制することができる。また、リアクトルをコンバータなどに組み込んだ後、バスバや電流センサを別途組み込む必要がないため、工程の簡略化を図ることができると共に、ＰＣＵを構成する部品点数の削減を図ることができる。

【0014】

本発明に関連する第２の技術は、
前記電流測定手段が、ホール素子またはホールＩＣを使用することを特徴とする第１の技術に記載のリアクトルである。

【0015】

電流測定手段（電流センサ）としては、ホール効果を利用する電流センサ、カレントトランスを利用する電流センサ、シャント抵抗を利用する電流センサなど種々の電流センサがあるが、ホール効果を利用するホール素子またはホールＩＣの使用が、絶縁、直流成分の検出、検出精度などの観点より好ましい。

【0016】

本発明に関連する第３の技術は、
前記電流測定手段が、前記センターコアに沿って配置されていることを特徴とする第１の技術または第２の技術に記載のリアクトルである。

【0017】

リアクトルの外周面の内でも、コイルが巻回されているセンターコア付近は、漏れ磁束の磁束密度が高いため、センターコアに沿って電流測定手段を配置した場合、より高い精度でリアクトルに流れる電流を検出することができる。

【0018】

本発明に関連する第４の技術は、
前記電流測定手段が、前記センターコアの上面または下面に沿って配置されていることを特徴とする第３の技術に記載のリアクトルである。

【0019】

センターコアに沿って電流測定手段を配置するに際して、サイドコアとセンターコアとで形成される面の上側の面（上面）または下側の面（下面）、あるいは側面のいずれの面に沿って電流測定手段を配置するかは、設計上の制約などを考慮して決定すればよいが、配置の容易さを考慮すると、センターコアの上面または下面に沿って配置することが好ましい。

【0020】

本発明に関連する第５の技術は、
前記電流測定手段が、前記センターコアの側面に沿って配置されていることを特徴とする第３の技術に記載のリアクトルである。

【0021】

電流測定手段をセンターコアの側面に沿って配置することにより、リアクトルの厚さを薄くすることができる。

【0022】

本発明に関連する第６の技術は、
前記一対のセンターコアは、それぞれ２個以上のミドルコアで構成されており、
前記電流測定手段が、前記サイドコアに近いミドルコアに沿って配置されていることを特徴とする第３の技術ないし第５の技術いずれか１つに記載のリアクトルである。

【0023】

一般に、リアクトルを構成する一対のセンターコアは、それぞれ２個以上のミドルコアで構成されている。そして、通電時に発生した漏れ磁束は、サイドコアに近いミドルコアの方が磁束密度が高くなっている。このため、サイドコアに近いミドルコアに沿って電流測定手段を配置した場合、より高い精度でリアクトルに流れる電流を検出することができる。

【0024】

本発明に関連する第７の技術は、
前記電流測定手段の中心部が、前記漏れ磁束の磁束密度がピーク値の５０％以上である領域内に配置されていることを特徴とする第３の技術ないし第６の技術のいずれか１つに記載のリアクトルである。

【0025】

そして、本発明に関連する第８の技術は、
前記電流測定手段の中心部が、前記漏れ磁束の磁束密度がピーク値の７０％以上である領域内に配置されていることを特徴とする第３の技術ないし第６の技術のいずれか１つに記載のリアクトルである。

【0026】

サイドコアに近いミドルコアに沿って電流測定手段を配置するに際して、ミドルコアの外周面においても位置により漏れ磁束の磁束密度が変化しており、高い磁束密度を示す領域に電流測定手段を配置することにより、より精度高くリアクトルに流れる電流を検出することができる。本発明者が行った実験の結果によると、ピーク値の磁束密度の５０％以上の領域であれば電流の確実な検出が可能となり、７０％以上の領域であればより精度高く電流を検出することが可能となる。

【0027】

本発明に関連する第９の技術は、
前記電流測定手段の中心部が、
前記サイドコアに近いミドルコアの上面で、
前記ミドルコアの上面の長さをＬ、幅をＷとしたときに、前記ミドルコアの前記サイドコア側の端から０．２Ｌ〜０．６Ｌ、外周面側の端から０〜０．７Ｗの領域内に配置されている
ことを特徴とする第６の技術に記載のリアクトルである。

【0028】

次に、本発明者は、一般的に広く用いられているセンターコアがそれぞれ３個のミドルコア（３個／列×２列）で構成されているリアクトルの上面における漏れ磁束の磁束分布を詳細に調べ、上記した「漏れ磁束の磁束密度がピーク値の７０％以上である領域」を具体的に求めた。

【0029】

図７はコア７を上部から見た図であり、各センターコア７１は３個のミドルコア７１ａより構成されて、両端はサイドコア７３に挟まれている。また、Ｗはミドルコア７１ａの幅であり、Ｌは長さである。

【0030】

そして実験の結果、前記ミドルコア（サイドコア７３側のミドルコア）７１ａのサイドコア７３側の端から０．２Ｌ〜０．６Ｌ、外側の端から０〜０．７Ｗで規定される領域が、漏れ磁束の磁束密度がピーク値の７０％以上である領域であり、この位置が、電流測定手段（電流センサ）の中心部を配置する位置として好適であることが分かった。

【0031】

本発明に関連する第１０の技術は、
前記サイドコアの一方に、一方のセンターコアから他方のセンターコアへコイルを巻き返す巻き返し部が設けられており、
前記電流測定手段が、前記巻き返し部の上部に設置されている
ことを特徴とする第１の技術または第２の技術に記載のリアクトルである。

【0032】

一方のセンターコアから他方のセンターコアへコイルを巻き返す巻き返し部の上部に電流測定手段を設けた場合、前記した漏れ磁束に加えて、巻き返し部で発生する磁束を使用してリアクトルに流れる電流も検出できるため、さらに精度高くリアクトルに流れる電流を検出することができる。

【0033】

本発明に関連する第１１の技術は、
前記センターコア、前記サイドコアおよび前記電流測定手段が、モールド樹脂加工により固定されていることを特徴とする第１の技術ないし第１０の技術のいずれか１つに記載のリアクトルである。

【0034】

モールド樹脂加工することにより、センターコア、サイドコア、電流測定手段（電流センサ）などの全てを一度に固定することができ、また樹脂加工であるため、リアクトルの重量増加を抑制することができる。

【0035】

本発明は上記の各技術に基づいてなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
相互に対向して並列配置され、各々に巻線が巻回されたコイルを備えた一対のセンターコアと、
前記一対のセンターコアの両端に、相互に対向して並列配置された一対のサイドコアと
を備えたリアクトルであって、
前記リアクトルの漏れ磁束を利用して前記リアクトルに流れる電流を測定する電流測定手段が、前記リアクトルの外周面に設置されており、
前記電流測定手段が、前記センターコアに沿って配置されており、
前記電流測定手段の中心部が、前記漏れ磁束の磁束密度がピーク値の５０％以上である領域内に配置されている
ことを特徴とするリアクトルである。

【0036】

また、請求項２に記載の発明は、
相互に対向して並列配置され、各々に巻線が巻回されたコイルを備えた一対のセンターコアと、
前記一対のセンターコアの両端に、相互に対向して並列配置された一対のサイドコアと
を備えたリアクトルであって、
前記リアクトルの漏れ磁束を利用して前記リアクトルに流れる電流を測定する電流測定手段が、前記リアクトルの外周面に設置されており、
前記電流測定手段が、前記センターコアに沿って配置されており、
前記電流測定手段の中心部が、前記漏れ磁束の磁束密度がピーク値の７０％以上である領域内に配置されている
ことを特徴とするリアクトルである。

【0037】

また、請求項３に記載の発明は、
相互に対向して並列配置され、各々に巻線が巻回されたコイルを備えた一対のセンターコアと、
前記一対のセンターコアの両端に、相互に対向して並列配置された一対のサイドコアと
を備えたリアクトルであって、
前記リアクトルの漏れ磁束を利用して前記リアクトルに流れる電流を測定する電流測定手段が、前記リアクトルの外周面に設置されており、
前記電流測定手段が、前記センターコアに沿って配置されており、
前記一対のセンターコアは、それぞれ２個以上のミドルコアで構成されており、
前記電流測定手段が、前記サイドコアに近いミドルコアに沿って配置されており、
前記電流測定手段の中心部が、
前記サイドコアに近いミドルコアの上面で、
前記ミドルコアの上面の長さをＬ、幅をＷとしたときに、前記ミドルコアの前記サイドコア側の端から０．２Ｌ〜０．６Ｌ、外周面側の端から０〜０．７Ｗの領域内に配置されている
ことを特徴とするリアクトルである。

【0038】

また、請求項４に記載の発明は、
相互に対向して並列配置され、各々に巻線が巻回されたコイルを備えた一対のセンターコアと、
前記一対のセンターコアの両端に、相互に対向して並列配置された一対のサイドコアと
を備えたリアクトルであって、
前記リアクトルの漏れ磁束を利用して前記リアクトルに流れる電流を測定する電流測定手段が、前記リアクトルの外周面に設置されており、
前記サイドコアの一方に、一方のセンターコアから他方のセンターコアへコイルを巻き返す巻き返し部が設けられており、
前記電流測定手段が、前記巻き返し部の上部に設置されている
ことを特徴とするリアクトルである。

【0039】

また、請求項５に記載の発明は、
前記電流測定手段が、ホール素子またはホールＩＣを使用することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のリアクトルである。

【0040】

また、請求項６に記載の発明は、
前記電流測定手段が、前記センターコアの上面または下面に沿って配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のリアクトルである。

【0041】

また、請求項７に記載の発明は、
前記電流測定手段が、前記センターコアの側面に沿って配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のリアクトルである。

【0042】

また、請求項８に記載の発明は、
前記一対のセンターコアは、それぞれ２個以上のミドルコアで構成されており、
前記電流測定手段が、前記サイドコアに近いミドルコアに沿って配置されていることを特徴とする請求項１、請求項２および請求項７のいずれか１項に記載のリアクトルである。

【0043】

また、請求項９に記載の発明は、
前記センターコア、前記サイドコアおよび前記電流測定手段が、モールド樹脂加工により固定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のリアクトルである。

【発明の効果】

【0044】

本発明においては、より小型化、軽量化が図られたリアクトルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】本発明の一実施の形態におけるリアクトルを模式的に示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施の形態におけるリアクトルの磁束密度の測定について説明する図である。

【図3】本発明の一実施の形態においてホールＩＣの出力電圧を測定した結果を示す図である。

【図4】本発明の一実施の形態においてホールＩＣの出力電圧を測定した結果を立体的に示す図である。

【図5】本発明の一実施の形態のＹ方向におけるホールＩＣの好ましい配置位置の決定方法を説明する図である。

【図6】本発明の一実施の形態のＸ方向におけるホールＩＣの好ましい配置位置の決定方法を説明する図である。

【図7】本発明の一実施の形態のホールＩＣの好ましい配置位置を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0046】

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。

【0047】

１．リアクトルの構成
図１は、本実施の形態におけるリアクトルを模式的に示す斜視図である。図１において、１はリアクトル、１１はセンターコア、１２はコイル、１３はサイドコア、１４は電流測定部、１４ａはホールＩＣ（電流測定手段）、１４ｂは基板である。なお、本実施の形態においては、リアクトル１は、（縦）８０×（横）１２０×（高さ）６０ｍｍの大きさに作製されている。

【0048】

図１に示すように、リアクトル１は、相互に対向して並列配置され、各々に巻線が巻回された複数のコイル１２を備えた一対のセンターコア１１と、センターコア１１の両端に、相互に対向して並列配置された一対のサイドコア１３とを備えている。

【0049】

また、サイドコア１３寄りに、センターコア１１の上面に沿って電流測定部１４が配置され、電流測定部１４は、基板１４ｂにホールＩＣ１４ａが設けられて構成されている。このようにセンターコア１１に沿ってホールＩＣ１４ａを設けることにより、リアクトルの外周面に発生した漏れ磁束を検知して、リアクトル１に流れる電流を精度よく測定することができる。

【0050】

なお、基板１４ｂ上には、チップ抵抗、チップコンデンサなどの周辺部品を実装してもよい。また、基板１４ｂは、エポキシ系接着剤などを用いて、固定されていることが好ましい。これにより、基板１４ｂを安定して保持することができるため、ホールＩＣ１４ａやリード（図示せず）の動きが規制されて、より安定した検出が行われる。

【0051】

ホールＩＣに替えてホール素子を用いてもよい。また、図１ではホールＩＣ１４ａがセンターコアの上面に沿って配置されているが、側面に沿って配置されていてもよい。

【0052】

センターコア１１、サイドコア１３および電流測定部１４は、モールド樹脂（図示せず）加工により固定されている。

【0053】

一対のセンターコア１１は、前記のようにそれぞれ２個以上のミドルコア（図７参照）で構成されており、例えば、２個／列×２列構成、３個／列×２列構成、４個／列×２列構成、あるいはそれ以上で構成され、前記のように一般的に３個／列×２列構成のタイプが広く用いられている。なお、各ミドルコアの幅（Ｗ）、長さ（Ｌ）（図７参照）、高さ（厚さ）は、それぞれ例えば、２４ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ程度である。

【0054】

また、センターコア１１とサイドコア１３および隣り合うミドルコアの間には所定の厚さ（１．５〜２．５ｍｍ程度）のギャップ材が配されて、エポキシ樹脂系接着剤などを用いて熱硬化させることにより、一体に接合されている。

【0055】

なお、巻線の巻回に際して、通常は、予め、センターコア１１の周囲にＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂などから形成されたボビン（図示せず）が配される。

【0056】

各センターコア１１およびサイドコア１３の形成材としては、絶縁被覆処理された鉄粉が圧縮成形された軟磁性材が好ましく用いられる。そして、ギャップ材としては、ＰＢＴ樹脂やＰＡ（ポリアミド）樹脂、または磁性粉末が混入された樹脂材などが好ましく用いられる。

【0057】

また、コイルを形成する巻線としては、導体である銅をポリイミド樹脂などの被膜（厚み：約３０〜４０μｍ）で被覆した平角エナメル線（サイズとしては、例えば、４．５×１．７ｍｍ）などが好ましく用いられる。

【0058】

２．ホールＩＣを配置する領域
ホールＩＣ１４ａはその中心部が、漏れ磁束の磁束密度が高い領域に配置されていることが好ましく、具体的には、計測されるピーク値の５０％以上の領域に配置されていることが好ましい。この領域にホールＩＣ１４ａを配置することにより、漏れ磁束の磁束密度から電流の確実な検出が可能となり、７０％以上の領域であればより精度高く電流を検出することが可能となる。

【0059】

以下、３個／列×２列のミドルコアから構成されるセンターコアを備えたリアクトルを例に採り、この領域の設定方法につき、具体的に説明する。

【0060】

（１）漏れ磁束の磁束密度の測定
ホールＩＣを配置する具体的な領域は、リアクトルにおける漏れ磁束の磁束密度を、リアクトルのＸ方向およびＹ方向に測定した結果に基づいて設定される。図２は、本実施例におけるリアクトルの磁束密度の測定について説明する図であり、（ａ）は測定結果を示す図、（ｂ）は測定方法を説明する図である。本実施の形態においては、リアクトルの上面に沿って、Ｘ方向、Ｙ方向の座標を設定し、各座標における磁束密度を測定することにより、磁束分布を求めた。

【0061】

イ．座標の設定
Ｘ方向：一方のセンターコアの外周側端面から他方のセンターコアの外周側端面に向けて、両端をそれぞれＸ（０）、Ｘ（５０）として、その間を５０等分し、Ｘ（０）〜Ｘ（５０）の座標を設定した。なお、図２（ｂ）においては、下方のセンターコアにおけるＸ座標、即ち、Ｘ（２５）〜Ｘ（５０）のみを示している。

【0062】

Ｙ方向：図２（ｂ）に示すセンターコアの左方から右方に向けて、一番左側のミドルコアの左側５ｍｍの箇所をＹ（０）、一番右側のミドルコアの右側５ｍｍの箇所をＹ（８０）として、その間を８０等分し、Ｙ（０）〜（８０）の座標を設定した。

【0063】

ロ．ホールＩＣの出力電圧の測定
コイルに３０Ａの電流を流し、Ｘ（０）〜Ｘ（５０）までＸ座標を５ずつ変化させながら、各Ｘ位置でホールＩＣ（Ｍｅｌｅｘｉｓ社製、ＩＣ９０２８８）をＹ方向にＹ（０）〜Ｙ（７５）までスキャンさせて、各座標におけるホールＩＣの出力電圧を測定した（ｏｆｆｓｅｔ値：２．４６５Ｖ）。測定結果を表１に示すと共に、この結果に基づいて、各Ｘ座標におけるＹ方向のホールＩＣの出力電圧を図３に示し、また各Ｘ座標および各Ｙ座標を底面とする立体表示図を図４に示す。なお、表１において、縦方向がＸ座標であり、横方向がＹ座標である。

【0064】

【表1】

【0065】

図３、４に示された結果より、測定位置によりホールＩＣの出力電圧が異なっていることが分かる。

【0066】

ハ．磁束密度の算定
次に、上記の測定結果を用いて、ホールＩＣの感度値により、２００Ａの時の各座標における磁束密度Ｂ（Ｔ）を求めた。算定結果を表２に示す。なお、表２において、縦方向がＸ座標、横方向がＹ座標である。

【0067】

【表2】

【0068】

図２（ａ）に示した図は、上記表２のデータより、一方のセンターコアにおける測定値、即ち、Ｘ（２５）〜Ｘ（５０）における測定値を取り出してプロットしたものである。

【0069】

図２（ａ）に示す結果より、Ｘ方向については、リアクトルの中心軸に近いＸ（２５）〜Ｘ（３０）に比べて、リアクトルの外周面に近いＸ（４０）〜Ｘ（５０）の方が大きなピークを示しており、センターコアの外周面の方が磁束密度が高いことが分かる。

【0070】

また、Ｙ方向については、サイドコアに近いＹ（１０）やＹ（７０）で大きなピークを示しており、サイドコアに近い箇所で磁束密度が高いことが分かる。

【0071】

このように、リアクトルの外周面およびサイドコアに近い箇所で高い磁束密度が観測されるのは、中心側では磁束が相殺されるためである。

【0072】

（２）ホールＩＣを配置する領域の決定
次に、上記の測定結果に基づいて、ホールＩＣを配置する好ましい領域を求めた。具体的には、前記したように、ピーク値の７０％以上の領域であればより精度高く電流の検出が可能となるため、ピーク値が得られた箇所のＸ方向、Ｙ方向のそれぞれの方向にピーク値の７０％以上の磁束密度が得られる領域を求めた。

【0073】

図５は本実施の形態のＹ方向のホールＩＣの好ましい配置位置の決定方法を説明する図であって、（ａ）はＸ方向において最大のピークが得られたＸ（５０）における磁束密度のＹ方向への分布状況を示す図であり、（ｂ）は前記ピーク値の７０％以上となるＹ方向の範囲Ａを求めた結果を示す図である。なお、（ｂ）の右図は、（ａ）のピークを上下反転して示している。

【0074】

（ｂ）より、Ｙ方向の好ましい領域Ａの長さは、サイドコア寄りのミドルコアの長さＬに対して０．４Ｌであり、Ａの中心はサイドコアの端部より０．４Ｌの位置にあることから、Ｙ方向の好ましい領域は、サイドコアの端部より０．２Ｌ〜０．６Ｌの領域にあることが分かる。なお、（ａ）の右側におけるＹ（７０）のピークについても同様であり、サイドコアの端部より０．２Ｌ〜０．６Ｌの領域が好ましい。

【0075】

図６は、本実施の形態のＸ方向のホールＩＣの好ましい配置位置の決定方法を説明する図であって、（ａ）はＹ方向において最大のピークが得られたＹ（１０）における磁束密度のＸ方向への分布状況を示す図であり、（ｂ）は前記ピーク値の７０％以上となるＹ方向の範囲Ｂを求めた結果を示す図である。

【0076】

（ｂ）より、Ｘ方向の好ましい領域ＢはＸ（３４）〜Ｘ（５０）であることから、Ｘ方向の好ましい領域が、センターコアの外周面側から、ミドルコアの幅Ｗに対して約０．７Ｗまでの領域にあることが分かる。

【0077】

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

【符号の説明】

【0078】

１ リアクトル
７ コア
１１、７１ センターコア
１２ コイル
１３、７３ サイドコア
１４ 電流測定部
１４ａ ホールＩＣ
１４ｂ 基板
７１ａ ミドルコア
Ａ Ｙ方向の範囲
Ｂ Ｘ方向の範囲
Ｌ ミドルコアの長さ
Ｗ ミドルコアの幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】