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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024171665
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】リアクトル、コンバータおよび電力変換装置
(51)【国際特許分類】
H01F 37/00 20060101AFI20241205BHJP
【ＦＩ】
H01F37/00 A
H01F37/00 C
H01F37/00 F
H01F37/00 H
H01F37/00 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023088801
(22)【出願日】2023-05-30
(71)【出願人】
【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
(71)【出願人】
【識別番号】000183406
【氏名又は名称】住友電装株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100147
【弁理士】
【氏名又は名称】山野 宏
(74)【代理人】
【識別番号】100116366
【弁理士】
【氏名又は名称】二島 英明
(72)【発明者】
【氏名】高井 良典
(72)【発明者】
【氏名】名田 將人
(57)【要約】
【課題】薄型のリアクトル、コンバータおよび電力変換装置を提供する。
【解決手段】リアクトルは、巻線で構成されたコイルと、前記コイルの内側に配置された内側コア部および前記コイルの外側に配置された外側コア部を有する磁性コアと、を備え、前記外側コア部は、切欠を有すると共に、前記切欠から前記巻線の端部が引き出されている。
【選択図】図１
【解決手段】リアクトルは、巻線で構成されたコイルと、前記コイルの内側に配置された内側コア部および前記コイルの外側に配置された外側コア部を有する磁性コアと、を備え、前記外側コア部は、切欠を有すると共に、前記切欠から前記巻線の端部が引き出されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
巻線で構成されたコイルと、
前記コイルの内側に配置された内側コア部および前記コイルの外側に配置された外側コア部を有する磁性コアと、を備え、
前記外側コア部は、切欠を有すると共に、前記切欠から前記巻線の端部が引き出された、
リアクトル。
前記コイルの内側に配置された内側コア部および前記コイルの外側に配置された外側コア部を有する磁性コアと、を備え、
前記外側コア部は、切欠を有すると共に、前記切欠から前記巻線の端部が引き出された、
リアクトル。
【請求項2】
前記コイルの端面と前記外側コア部との間に配置されるスペーサを備え、
前記スペーサは、前記巻線の端部が引き出された切欠を有する、請求項１に記載のリアクトル。
前記スペーサは、前記巻線の端部が引き出された切欠を有する、請求項１に記載のリアクトル。
【請求項3】
前記コイルは、
互いに並列されかつ独立した部材である第一巻回部および第二巻回部と、
前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部および第二の巻線端部と、
前記第二巻回部から引き出された第三の巻線端部および第四の巻線端部と、を有し、
前記外側コア部は、
前記コイルの第一の端面に向き合う第一外側コア部と、
前記コイルの第二の端面に向き合う第二外側コア部と、を有し、
前記切欠は、
前記第一外側コア部の第一の端部と第二の端部のいずれかに設けられた第一切欠と、
前記第一外側コア部の前記第一の端部と前記第二の端部との間に設けられた第二切欠と、
前記第二外側コア部の第一の端部と第二の端部のいずれかに設けられた第三切欠と、
前記第二外側コア部の前記第一の端部と前記第二の端部との間に設けられた第四切欠と、を有し、
前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、
前記第二の巻線端部が前記第四切欠から引き出され、
前記第三の巻線端部が前記第二切欠から引き出され、
前記第四の巻線端部が前記第三切欠から引き出されている、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
互いに並列されかつ独立した部材である第一巻回部および第二巻回部と、
前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部および第二の巻線端部と、
前記第二巻回部から引き出された第三の巻線端部および第四の巻線端部と、を有し、
前記外側コア部は、
前記コイルの第一の端面に向き合う第一外側コア部と、
前記コイルの第二の端面に向き合う第二外側コア部と、を有し、
前記切欠は、
前記第一外側コア部の第一の端部と第二の端部のいずれかに設けられた第一切欠と、
前記第一外側コア部の前記第一の端部と前記第二の端部との間に設けられた第二切欠と、
前記第二外側コア部の第一の端部と第二の端部のいずれかに設けられた第三切欠と、
前記第二外側コア部の前記第一の端部と前記第二の端部との間に設けられた第四切欠と、を有し、
前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、
前記第二の巻線端部が前記第四切欠から引き出され、
前記第三の巻線端部が前記第二切欠から引き出され、
前記第四の巻線端部が前記第三切欠から引き出されている、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
【請求項4】
前記コイルは、
互いに並列されかつ独立した部材である第一巻回部および第二巻回部と、
前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部および第二の巻線端部と、
前記第二巻回部から引き出された第三の巻線端部および第四の巻線端部と、を有し、
前記外側コア部は、
前記コイルの第一の端面に向き合う第一外側コア部と、
前記コイルの第二の端面に向き合う第二外側コア部と、を有し、
前記切欠は、
前記第一外側コア部の第一の端部に設けられた第一切欠と、
前記第一外側コア部の第二の端部に設けられた第二切欠と、
前記第二外側コア部の第一の端部に設けられた第三切欠と、
前記第二外側コア部の第二の端部に設けられた第四切欠と、を有し、
前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、
前記第二の巻線端部が前記第四切欠から引き出され、
前記第三の巻線端部が前記第二切欠から引き出され、
前記第四の巻線端部が前記第三切欠から引き出されている、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
互いに並列されかつ独立した部材である第一巻回部および第二巻回部と、
前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部および第二の巻線端部と、
前記第二巻回部から引き出された第三の巻線端部および第四の巻線端部と、を有し、
前記外側コア部は、
前記コイルの第一の端面に向き合う第一外側コア部と、
前記コイルの第二の端面に向き合う第二外側コア部と、を有し、
前記切欠は、
前記第一外側コア部の第一の端部に設けられた第一切欠と、
前記第一外側コア部の第二の端部に設けられた第二切欠と、
前記第二外側コア部の第一の端部に設けられた第三切欠と、
前記第二外側コア部の第二の端部に設けられた第四切欠と、を有し、
前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、
前記第二の巻線端部が前記第四切欠から引き出され、
前記第三の巻線端部が前記第二切欠から引き出され、
前記第四の巻線端部が前記第三切欠から引き出されている、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
【請求項5】
前記コイルは、
互いに並列された第一巻回部および第二巻回部と、
前記第一巻回部と前記第二巻回部とをつなぐ連結部と、
前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部と、
前記第二巻回部から引き出された第二の巻線端部と、を有し、
前記連結部は、前記巻線の一部で構成され、
前記切欠は、
前記外側コア部の第一の端部と第二の端部のいずれかに設けられた第一切欠と、
前記外側コア部の前記第一の端部と前記第二の端部との間に設けられた第二切欠と、を有し、
前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、
前記第二の巻線端部が前記第二切欠から引き出されている、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
互いに並列された第一巻回部および第二巻回部と、
前記第一巻回部と前記第二巻回部とをつなぐ連結部と、
前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部と、
前記第二巻回部から引き出された第二の巻線端部と、を有し、
前記連結部は、前記巻線の一部で構成され、
前記切欠は、
前記外側コア部の第一の端部と第二の端部のいずれかに設けられた第一切欠と、
前記外側コア部の前記第一の端部と前記第二の端部との間に設けられた第二切欠と、を有し、
前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、
前記第二の巻線端部が前記第二切欠から引き出されている、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
【請求項6】
前記コイルは、
互いに並列された第一巻回部および第二巻回部と、
前記第一巻回部と前記第二巻回部とをつなぐ連結部と、
前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部と、
前記第二巻回部から引き出された第二の巻線端部と、を有し、
前記連結部は、前記巻線の一部で構成され、
前記切欠は、
前記外側コア部の第一の端部に設けられた第一切欠と、
前記外側コア部の第二の端部に設けられた第二切欠と、を有し、
前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、
前記第二の巻線端部が前記第二切欠から引き出されている、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
互いに並列された第一巻回部および第二巻回部と、
前記第一巻回部と前記第二巻回部とをつなぐ連結部と、
前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部と、
前記第二巻回部から引き出された第二の巻線端部と、を有し、
前記連結部は、前記巻線の一部で構成され、
前記切欠は、
前記外側コア部の第一の端部に設けられた第一切欠と、
前記外側コア部の第二の端部に設けられた第二切欠と、を有し、
前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、
前記第二の巻線端部が前記第二切欠から引き出されている、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
【請求項7】
前記コイルの軸に沿った方向から見た前記外側コア部は、長辺と短辺とを有する矩形の包絡形状を有し、
前記短辺に対する前記長辺の比率が５．０以上である、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
前記短辺に対する前記長辺の比率が５．０以上である、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
【請求項8】
前記コイルの軸に沿った方向から見た前記コイルは、長辺と短辺とを有する矩形の包絡形状を有し、
前記短辺に対する前記長辺の比率が２．５以上である、請求項７に記載のリアクトル。
前記短辺に対する前記長辺の比率が２．５以上である、請求項７に記載のリアクトル。
【請求項9】
前記コイルの軸に沿った方向から見た前記スペーサは、長辺と短辺とを有する矩形の包絡形状を有し、
前記短辺に対する前記長辺の比率が５．０以上である、請求項２に記載のリアクトル。
前記短辺に対する前記長辺の比率が５．０以上である、請求項２に記載のリアクトル。
【請求項10】
前記コイルは、互いに向き合う第一コイル面および第二コイル面を有し、
前記外側コア部は、互いに向き合う第一外側コア面および第二外側コア面を有し、
前記スペーサは、互いに向き合う第一主面および第二主面を有し、
前記第一コイル面と前記第一外側コア面と前記第一主面とは面一であり、
前記第二コイル面と前記第二外側コア面と前記第二主面とは面一である、請求項２に記載のリアクトル。
前記外側コア部は、互いに向き合う第一外側コア面および第二外側コア面を有し、
前記スペーサは、互いに向き合う第一主面および第二主面を有し、
前記第一コイル面と前記第一外側コア面と前記第一主面とは面一であり、
前記第二コイル面と前記第二外側コア面と前記第二主面とは面一である、請求項２に記載のリアクトル。
【請求項11】
請求項１または請求項２に記載のリアクトルを備える、
コンバータ。
コンバータ。
【請求項12】
請求項１１に記載のコンバータを備える、
電力変換装置。
電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、リアクトル、コンバータおよび電力変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１のリアクトルは、コイルと磁性コアとを備える。コイルは、らせん状に巻回してなる巻線によって構成された第一巻回部および第二巻回部を有する。磁性コアは、第一ミドルコアと第二ミドルコアと第一エンドコアと第二エンドコアとを有する。第一ミドルコアは第一巻回部の内部に配置されている。第二ミドルコアは第二巻回部の内部に配置されている。第一エンドコアは、第一ミドルコアの第一端部と第二ミドルコアの第一端部とをつないでいる。第二エンドコアは、第一ミドルコアの第二端部と第二ミドルコアの第二端部とをつないでいる。第一巻回部及び第二巻回部の各々を構成する巻線の端部は、例えば第一エンドコアおよび第二エンドコアのいずれかの上部を通って引き出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－３５１７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
薄型のリアクトルを提供することが望まれている。リアクトルを薄型とすることができれば、小型化・軽量化に資するだけでなく、リアクトルの配置の自由度およびリアクトルの放熱構造の自由度を高めることが期待される。
【0005】
本開示は、薄型のリアクトルを提供することを目的の一つとする。本開示は、上記リアクトルを備えるコンバータを提供することを別の目的の一つとする。本開示は、上記コンバータを備える電力変換装置を提供することをさらに別の目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示のリアクトルは、巻線で構成されたコイルと、前記コイルの内側に配置された内側コア部および前記コイルの外側に配置された外側コア部を有する磁性コアと、を備え、前記外側コア部は、切欠を有すると共に、前記切欠から前記巻線の端部が引き出されている。
【発明の効果】
【0007】
上記リアクトルは、薄型のリアクトルを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
《本開示の実施形態の説明》
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
【0010】
（１）本開示の一形態に係るリアクトルは、巻線で構成されたコイルと、前記コイルの内側に配置された内側コア部および前記コイルの外側に配置された外側コア部を有する磁性コアと、を備え、前記外側コア部は、切欠を有すると共に、前記切欠から前記巻線の端部が引き出されている。
【0011】
上記のリアクトルは、外側コア部に巻線の端部が嵌められる切欠を備えるため、外側コア部の表面から巻線の端部が出っ張ることを抑制できる。そのため、切欠がなく、外側コア部の表面に巻線の端部が載せられた比較構造のリアクトルに比べて外側コアを薄型にすることができる。
【0012】
（２）上記（１）のリアクトルにおいて、前記コイルの端面と前記外側コア部との間に配置されるスペーサを備え、前記スペーサは、前記巻線の端部が引き出された切欠を有してもよい。
【0013】
上記のリアクトルは、スペーサに巻線の端部が嵌められる切欠を備えるため、スペーサの表面から巻線の端部が出っ張ることを抑制できる。そのため、切欠がなく、スペーサの表面に巻線の端部が載せられた比較構造のリアクトルに比べて外側コアを薄型にすることができる。
【0014】
（３）上記（１）または（２）のリアクトルにおいて、前記コイルは、互いに並列されかつ独立した部材である第一巻回部および第二巻回部と、前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部および第二の巻線端部と、前記第二巻回部から引き出された第三の巻線端部および第四の巻線端部と、を有し、前記外側コア部は、前記コイルの第一の端面に向き合う第一外側コア部と、前記コイルの第二の端面に向き合う第二外側コア部と、を有し、前記切欠は、前記第一外側コア部の第一の端部と第二の端部のいずれかに設けられた第一切欠と、前記第一外側コア部の前記第一の端部と前記第二の端部との間に設けられた第二切欠と、前記第二外側コア部の第一の端部と第二の端部のいずれかに設けられた第三切欠と、前記第二外側コア部の前記第一の端部と前記第二の端部との間に設けられた第四切欠と、を有し、前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、前記第二の巻線端部が前記第四切欠から引き出され、前記第三の巻線端部が前記第二切欠から引き出され、前記第四の巻線端部が前記第三切欠から引き出されていてもよい。
【0015】
上記のリアクトルは、コイルが独立した２つの巻回部を備え、各巻回部が２つの巻線端部を有する。これら４つの巻線端部のうち、第一巻回部の第一の巻線端部は第一外側コア部の片端に設けた第一切欠から引き出され、第一巻回部の第二の巻線端部は第二外側コア部の中間部に設けた第四切欠から引き出される。また、第二巻回部の第三の巻線端部は第一外側コア部の中間部に設けた第二切欠から引き出され、第二巻回部の第四の巻線端部は第二外側コア部の片端に設けた第三切欠から引き出される。つまり、第一外側コア部と第二外側コア部の各々から２つの巻線端部が引き出されることになる。独立した巻回部の各々の巻線端部を互いに離れた第一外側コア部と第二外側コア部の各々から引き出すことができるため、各巻線端部同士を離れた位置に配置できる。この各巻線端部の配置により、巻線端部が接続される端子との接続作業が行い易い。
【0016】
（４）上記（１）または（２）のリアクトルにおいて、前記コイルは、互いに並列されかつ独立した部材である第一巻回部および第二巻回部と、前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部および第二の巻線端部と、前記第二巻回部から引き出された第三の巻線端部および第四の巻線端部と、を有し、前記外側コア部は、前記コイルの第一の端面に向き合う第一外側コア部と、前記コイルの第二の端面に向き合う第二外側コア部と、を有し、前記切欠は、前記第一外側コア部の第一の端部に設けられた第一切欠と、前記第一外側コア部の第二の端部に設けられた第二切欠と、前記第二外側コア部の第一の端部に設けられた第三切欠と、前記第二外側コア部の第二の端部に設けられた第四切欠と、を有し、前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、前記第二の巻線端部が前記第四切欠から引き出され、前記第三の巻線端部が前記第二切欠から引き出され、前記第四の巻線端部が前記第三切欠から引き出されていてもよい。
【0017】
上記のリアクトルは、コイルが独立した２つの巻回部を備え、各巻回部が２つの巻線端部を有する。これら４つの巻線端部のうち、第一巻回部の第一の巻線端部は第一外側コア部の片端に設けた第一切欠から引き出され、第一巻回部の第二の巻線端部は第二外側コア部の片端に設けた第四切欠から引き出される。また、第二巻回部の第三の巻線端部は第一外側コア部の別の片端に設けた第二切欠から引き出され、第二巻回部の第四の巻線端部は第二外側コア部の別の片端に設けた第三切欠から引き出される。つまり、第一外側コア部と第二外側コア部の各々の端部から２つの巻線端部が引き出されることになる。独立した巻回部の各々の巻線端部を互いに離れた第一外側コア部と第二外側コア部の各々から引き出すことができるため、各巻線端部同士を離れた位置に配置できる。この各巻線端部の配置により、巻線端部が接続される端子との接続作業が行い易い。このリアクトルは、上記（３）に記載のリアクトルよりも各々の巻線端部をより離れた位置から引き出すことができる。
【0018】
（５）上記（１）または（２）のリアクトルにおいて、前記コイルは、互いに並列された第一巻回部および第二巻回部と、前記第一巻回部と前記第二巻回部とをつなぐ連結部と、前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部と、前記第二巻回部から引き出された第二の巻線端部と、を有し、前記連結部は、前記巻線の一部で構成され、前記切欠は、前記外側コア部の第一の端部と第二の端部のいずれかに設けられた第一切欠と、前記外側コア部の前記第一の端部と前記第二の端部との間に設けられた第二切欠と、を有し、前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、前記第二の巻線端部が前記第二切欠から引き出されていてもよい。
【0019】
上記のリアクトルは、コイルが互いにつながった２つの巻回部を備え、各巻回部が１つの巻線端部を有する。これら２つの巻線端部のうち、第一巻回部の第一の巻線端部は外側コア部の片端に設けた第一切欠から引き出され、第二巻回部の第二の巻線端部は外側コア部の中間部に設けた第二切欠から引き出される。つまり、外側コア部から２つの巻線端部が引き出されることになる。互いにつながった巻回部の各々の巻線端部を外側コア部の離れた位置に設けられた第一切欠と第二切欠から引き出すことができるため、各巻線端部同士を離れた位置に配置できる。この各巻線端部の配置により、巻線端部が接続される端子との接続作業が行い易い。
【0020】
（６）上記（１）または（２）のリアクトルにおいて、前記コイルは、互いに並列された第一巻回部および第二巻回部と、前記第一巻回部と前記第二巻回部とをつなぐ連結部と、前記第一巻回部から引き出された第一の巻線端部と、前記第二巻回部から引き出された第二の巻線端部と、を有し、前記連結部は、前記巻線の一部で構成され、前記切欠は、前記外側コア部の第一の端部に設けられた第一切欠と、前記外側コア部の第二の端部に設けられた第二切欠と、を有し、前記第一の巻線端部が前記第一切欠から引き出され、前記第二の巻線端部が前記第二切欠から引き出されていてもよい。
【0021】
上記のリアクトルは、コイルが互いにつながった２つの巻回部を備え、各巻回部が１つの巻線端部を有する。これら２つの巻線端部のうち、第一巻回部の第一の巻線端部は外側コア部の片端に設けた第一切欠から引き出され、第二巻回部の第二の巻線端部は外側コア部の別の片端に設けた第二切欠から引き出される。つまり、外側コア部から２つの巻線端部が引き出されることになる。互いにつながった巻回部の各々の巻線端部を外側コア部の離れた位置に設けられた第一切欠と第二切欠から引き出すことができるため、各巻線端部同士を離れた位置に配置できる。この各巻線端部の配置により、巻線端部が接続される端子との接続作業が行い易い。このリアクトルは、上記（５）に記載のリアクトルよりも各々の巻線端部をより離れた位置から引き出すことができる。
【0022】
（７）上記（１）から（６）のいずれかのリアクトルにおいて、前記コイルの軸に沿った方向から見た前記外側コア部は、長辺と短辺とを有する矩形の包絡形状を有し、前記短辺に対する前記長辺の比率が５．０以上であってもよい。
【0023】
上記のリアクトルは、外側コア部を構成する短辺に対する長辺の比率が５．０以上であることで、扁平な薄型のリアクトルを構築できる。
【0024】
（８）上記（１）から（７）のいずれかのリアクトルにおいて、前記コイルの軸に沿った方向から見た前記コイルは、長辺と短辺とを有する矩形の包絡形状を有し、前記短辺に対する前記長辺の比率が２．５以上であってもよい。
【0025】
上記のリアクトルは、コイルを構成する短辺に対する長辺の比率が２．５以上であることで、扁平な薄型のリアクトルを構築できる。
【0026】
（９）上記（２）のリアクトルにおいて、前記コイルの軸に沿った方向から見た前記スペーサは、長辺と短辺とを有する矩形の包絡形状を有し、前記短辺に対する前記長辺の比率が５．０以上であってもよい。
【0027】
上記のリアクトルは、スペーサを構成する短辺に対する長辺の比率が５．０以上であることで、扁平な薄型のリアクトルを構築できる。
【0028】
（１０）上記（２）のリアクトルにおいて、前記コイルは、互いに向き合う第一コイル面および第二コイル面を有し、前記外側コア部は、互いに向き合う第一外側コア面および第二外側コア面を有し、前記スペーサは、互いに向き合う第一主面および第二主面を有し、前記第一コイル面と前記第一外側コア面と前記第一主面とは面一であり、前記第二コイル面と前記第二外側コア面と前記第二主面とは面一であってもよい。
【0029】
上記のリアクトルは、コイル、外側コア部およびスペーサの表裏面の各々が面一となっていることで、凹凸の実質的にない表裏面を有する薄型のリアクトルを構築することができる。
【0030】
（１１）本開示の一形態に係るコンバータは、上記（１）から上記（１０）のいずれかに記載のリアクトルを備える。
【0031】
上記コンバータは、上記のリアクトルを備えることで、薄型に構成することができる。
【0032】
（１２）本開示の一形態に係る電力変換装置は、上記（１１）のコンバータを備える。
【0033】
上記電力変換装置は、上記コンバータを備えるため、薄型に構成することができる。
【0034】
《本開示の実施形態の詳細》
以下、本開示のリアクトルの詳細を図面に基づいて説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。各図面が示す部材の大きさなどは、説明を明確にする目的で表現されており、必ずしも実際の寸法関係などを表すものではない。
以下、本開示のリアクトルの詳細を図面に基づいて説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。各図面が示す部材の大きさなどは、説明を明確にする目的で表現されており、必ずしも実際の寸法関係などを表すものではない。
【0035】
《実施形態１》
（概要）
図１から図４を参照して、実施形態１のリアクトル１を説明する。リアクトル１は、図１に示すように、コイル２と磁性コア３とを備える。コイル２は、図２に示すように、第一巻回部２１および第二巻回部２２と、第一巻回部２１から引き出された第一の巻線端部２１１および第二の巻線端部２１２と、第二巻回部２２から引き出された第三の巻線端部２１３および第四の巻線端部２１４とを備える。磁性コア３は、図３に示すように、コイル２の内側に配置された内側コア部３１およびコイル２の外側に配置された外側コア部３２を有する。実施形態１に係るリアクトル１の特徴の一つは、外側コア部３２が第一の巻線端部２１１から第四の巻線端部２１４を引き出す第一切欠３２１から第四切欠３２４を有することにある。以下、次のようにリアクトル１の各方向および寸法の呼び名を規定し、各部の詳細を説明する。
（概要）
図１から図４を参照して、実施形態１のリアクトル１を説明する。リアクトル１は、図１に示すように、コイル２と磁性コア３とを備える。コイル２は、図２に示すように、第一巻回部２１および第二巻回部２２と、第一巻回部２１から引き出された第一の巻線端部２１１および第二の巻線端部２１２と、第二巻回部２２から引き出された第三の巻線端部２１３および第四の巻線端部２１４とを備える。磁性コア３は、図３に示すように、コイル２の内側に配置された内側コア部３１およびコイル２の外側に配置された外側コア部３２を有する。実施形態１に係るリアクトル１の特徴の一つは、外側コア部３２が第一の巻線端部２１１から第四の巻線端部２１４を引き出す第一切欠３２１から第四切欠３２４を有することにある。以下、次のようにリアクトル１の各方向および寸法の呼び名を規定し、各部の詳細を説明する。
【0036】
Ｘ１方向は、第一巻回部２１および第二巻回部２２の第二の端面から第一巻回部２１および第二巻回部２２の第一の端面に向かう方向である。第二の端面は、各巻回部２１，２２が第二外側コア部３２ｓに臨む端面である。第一の端面は、各巻回部２１，２２が第一外側コア部３２ｆに臨む端面である。Ｙ１方向は、第一巻回部２１の第一の側面から第二巻回部２２の第二の側面に向かう方向である。第一巻回部２１の第一の側面と第二巻回部２２の第二の側面は、各巻回部２１，２２の側面のうち、互いに最も離れて位置する２つの側面である。Ｚ１方向は、各巻回部２１，２２の底面から上面に向かう方向である。底面は、各巻回部２１，２２の側面同士をつなぐ２つの面のいずれかの面である。上面は、各巻回部２１，２２の側面同士をつなぐ２つの面の残りの面である。Ｘ１方向とＹ１方向とＺ１方向は互いに直交している。Ｘ２方向、Ｙ２方向、およびＺ２方向は、それぞれＸ１方向の反対方向、Ｙ１方向の反対方向、およびＺ１方向の反対方向である。Ｘ１方向およびＸ２方向に沿ったリアクトル１およびリアクトル１の構成部材の寸法を長さ、Ｙ１方向およびＹ２方向に沿ったリアクトル１およびリアクトル１の構成部材の寸法を幅、Ｚ１方向およびＺ２方向に沿ったリアクトル１およびリアクトル１の構成部材の寸法を高さということがある。
【0037】
（コイル）
コイル２は、図２に示すように、巻線で構成されている。このコイル２は、巻線がらせん状に巻回された第一巻回部２１と第二巻回部２２とを備える。第一巻回部２１と第二巻回部２２は、各々の軸と直交する方向に並列されている。つまり、第一巻回部２１のＹ１方向に第二巻回部２２が並列されている。第一巻回部２１と第二巻回部２２との間には、若干の隙間が設けられている。本例の第一巻回部２１および第二巻回部２２は、互いに独立した部材であり、かつ同一形状・同一寸法・同一構成材料である。よって、第一巻回部２１の底面と第二巻回部２２の底面、並びに第一巻回部２１の上面と第二巻回部２２の上面とは、それぞれ面一である。第一巻回部２１の底面と第二巻回部２２の底面が第一コイル面に相当し、第一巻回部２１の上面と第二巻回部２２の上面が第二コイル面に相当する。以下、主に第一巻回部２１について説明を行い、第二巻回部２２についての説明は省略する。
コイル２は、図２に示すように、巻線で構成されている。このコイル２は、巻線がらせん状に巻回された第一巻回部２１と第二巻回部２２とを備える。第一巻回部２１と第二巻回部２２は、各々の軸と直交する方向に並列されている。つまり、第一巻回部２１のＹ１方向に第二巻回部２２が並列されている。第一巻回部２１と第二巻回部２２との間には、若干の隙間が設けられている。本例の第一巻回部２１および第二巻回部２２は、互いに独立した部材であり、かつ同一形状・同一寸法・同一構成材料である。よって、第一巻回部２１の底面と第二巻回部２２の底面、並びに第一巻回部２１の上面と第二巻回部２２の上面とは、それぞれ面一である。第一巻回部２１の底面と第二巻回部２２の底面が第一コイル面に相当し、第一巻回部２１の上面と第二巻回部２２の上面が第二コイル面に相当する。以下、主に第一巻回部２１について説明を行い、第二巻回部２２についての説明は省略する。
【0038】
第一巻回部２１は、扁平な角筒状に構成されている。この角筒状には、角が丸められた角筒も含む。この第一巻回部２１の包絡形状は長辺と短辺とを有する長方形である。包絡形状とは、第一巻回部２１を第一巻回部２１の軸に沿った方向から見た際、第一巻回部２１を囲む最小の四角形状のことである。第一巻回部２１を構成する底面および上面が上記長辺に対応する面であり、第一巻回部２１を構成する両側面が上記短辺に対応する面である。底面および上面、並びに両側面はいずれも平面を有する。底面および上面の少なくとも一方を設置対象との設置面とすることで、コイル２と設置対象との接触面積を大きくしやすい。設置対象は、例えば冷媒が循環されるケースである。コイル２と設置対象との接触面積が大きいほど、リアクトル１の効率的な放熱を行うことができる。
【0039】
上記短辺に対する長辺の比率Ａは、例えば１．７以上である。この比率Ａは、短辺の寸法を分母とし、長辺の寸法を分子とする比率である。この比率Ａの値が大きいほど扁平で薄型のリアクトル１といえる。この比率Ａは、さらに２．５以上、３．０以上または４．０以上であってもよい。この比率Ａの上限は、求められるリアクトル１の上限幅に応じて適宜設定すればよい。比率Ａの上限の一例は、６．０である。本例における比率Ａは約１．９である。
【0040】
第一巻回部２１を構成する巻線は、公知の巻線が利用できる。本例の巻線は、被覆平角線を用いている。被覆平角線の導体線は、例えば銅製の平角線で構成されている。被覆平角線の絶縁被覆は、例えばエナメルからなる。本例の第一巻回部２１は、被覆平角線がエッジワイズ巻きされてなる。本実施形態とは異なり、コイル２は、被覆平角線がフラットワイズ巻きされてなっていてもよい。
【0041】
第一巻回部２１からは第一の巻線端部２１１と第二の巻線端部２１２とが引き出されている。第一の巻線端部２１１および第二の巻線端部２１２は、絶縁被覆が剥がされて導体線が露出されている。露出された導体線には、図示しない端子が接続される。端子は、図示しない外部装置が接続される。外部装置は、例えばコイル２に電力供給を行なう電源である。
【0042】
本例では、第一巻回部２１をＺ２方向に見て、第一巻回部２１の対角に位置する両角部から第一の巻線端部２１１および第二の巻線端部２１２が引き出されている。第一の巻線端部２１１および第二の巻線端部２１２は巻回部２１の軸に沿った方向に延びている。より具体的には、第一巻回部２１の各端面を構成するターンにおいて、巻線をフラットワイズ曲げすることで第一の巻線端部２１１および第二の巻線端部２１２が引き出されている。さらに第一巻回部２１をＸ２方向に見て、第一の巻線端部２１１は包絡形状の左上の角部に位置する。つまり、第一の巻線端部２１１は、包絡形状のＹ２方向の端でかつＺ１方向の端に位置する。第二の巻線端部２１２は、第一巻回部２１をＸ１方向に見て、包絡形状の左上の角部に位置する。つまり、第二の巻線端部２１２は、包絡形状のＹ１方向の端でかつＺ１方向の端に位置する。
【0043】
（磁性コア）
磁性コア３は、コイル２の励磁により、環状の磁路を形成するための磁性部材である。本例の磁性コア３は、図３に示すように、Ｏ字状のコアである。磁性コア３は、内側コア部３１と外側コア部３２とを備える単一のピースである。内側コア部３１は、第一巻回部２１の内側に配置される第一内側コア部３１ｆと、第二巻回部２２の内側に配置される第二内側コア部３１ｓと、を備える。外側コア部３２は、第一内側コア部３１ｆおよび第二内側コア部３１ｓにおけるＸ１方向に配置される第一外側コア部３２ｆと、第一内側コア部３１ｆおよび第二内側コア部３１ｓにおけるＸ２方向に配置される第二外側コア部３２ｓと、を備える。第一内側コア部３１ｆおよび第二内側コア部３１ｓは、同一形状・同一寸法・同一構成材料である。よって、第一内側コア部３１ｆの底面と第二内側コア部３１ｓの底面、並びに第一内側コア部３１ｆの上面と第二内側コア部３１ｓの上面とは、それぞれ面一である。第一内側コア部３１ｆおよび第二内側コア部３１ｓは、各巻回部２１，２２の大きさに応じて互いに間隔をあけて並列されている。第一外側コア部３２ｆおよび第二外側コア部３２ｓも形状および寸法がほぼ同一であり、構成材料は同一である。よって、第一外側コア部３２ｆの底面と第二外側コア部３２ｓの底面、並びに第一外側コア部３２ｆの上面と第二外側コア部３２ｓの上面とは面一である。第一外側コア部３２ｆの底面と第二外側コア部３２ｓの底面が第一外側コア面に相当し、第一外側コア部３２ｆの上面と第二外側コア部３２ｓの上面が第二外側コア面に相当する。第一外側コア部３２ｆはＸ１方向に、第二外側コア部３２ｓはＸ２方向に離れて配置されている。以下、主に第一内側コア部３１ｆおよび第一外側コア部３２ｆについて説明を行い、第二内側コア部３１ｓおよび第二外側コア部３２ｓについては説明を省略する。第二内側コア部３１ｓおよび第二外側コア部３２ｓの構成に基づく効果は、第一内側コア部３１ｆおよび第一外側コア部３２ｆの構成に基づく効果と共通である。
磁性コア３は、コイル２の励磁により、環状の磁路を形成するための磁性部材である。本例の磁性コア３は、図３に示すように、Ｏ字状のコアである。磁性コア３は、内側コア部３１と外側コア部３２とを備える単一のピースである。内側コア部３１は、第一巻回部２１の内側に配置される第一内側コア部３１ｆと、第二巻回部２２の内側に配置される第二内側コア部３１ｓと、を備える。外側コア部３２は、第一内側コア部３１ｆおよび第二内側コア部３１ｓにおけるＸ１方向に配置される第一外側コア部３２ｆと、第一内側コア部３１ｆおよび第二内側コア部３１ｓにおけるＸ２方向に配置される第二外側コア部３２ｓと、を備える。第一内側コア部３１ｆおよび第二内側コア部３１ｓは、同一形状・同一寸法・同一構成材料である。よって、第一内側コア部３１ｆの底面と第二内側コア部３１ｓの底面、並びに第一内側コア部３１ｆの上面と第二内側コア部３１ｓの上面とは、それぞれ面一である。第一内側コア部３１ｆおよび第二内側コア部３１ｓは、各巻回部２１，２２の大きさに応じて互いに間隔をあけて並列されている。第一外側コア部３２ｆおよび第二外側コア部３２ｓも形状および寸法がほぼ同一であり、構成材料は同一である。よって、第一外側コア部３２ｆの底面と第二外側コア部３２ｓの底面、並びに第一外側コア部３２ｆの上面と第二外側コア部３２ｓの上面とは面一である。第一外側コア部３２ｆの底面と第二外側コア部３２ｓの底面が第一外側コア面に相当し、第一外側コア部３２ｆの上面と第二外側コア部３２ｓの上面が第二外側コア面に相当する。第一外側コア部３２ｆはＸ１方向に、第二外側コア部３２ｓはＸ２方向に離れて配置されている。以下、主に第一内側コア部３１ｆおよび第一外側コア部３２ｆについて説明を行い、第二内側コア部３１ｓおよび第二外側コア部３２ｓについては説明を省略する。第二内側コア部３１ｓおよび第二外側コア部３２ｓの構成に基づく効果は、第一内側コア部３１ｆおよび第一外側コア部３２ｆの構成に基づく効果と共通である。
【0044】
＜内側コア部＞
第一内側コア部３１ｆは、柱状の部材である。本例の第一内側コア部３１ｆは、第一巻回部２１の内周形状に応じて、扁平な角棒状に構成されている。この角棒状には、角部が丸められた角棒も含む。第一内側コア部３１ｆの包絡形状は、長辺と短辺を有する長方形である。包絡形状とは、第一内側コア部３１ｆを第一内側コア部３１ｆの軸に沿った方向から見た際、第一内側コア部３１ｆを囲む最小の四角形状のことである。第一内側コア部３１ｆを構成する底面および上面が上記長辺に対応する面であり、第一内側コア部３１ｆを構成する両側面が上記短辺に対応する面である。底面および上面、並びに両側面はいずれも平面を有する。第一内側コア部３１ｆの外周面のうち、第一巻回部２１と向き合う面は、全周にわたって第一巻回部２１の内周面と接触している。そのため、第一巻回部２１の熱は、第一内側コア部３１ｆを通ってリアクトル１の外部に放熱しやすい。さらに、コイル２の内周における第一内側コア部３１ｆの磁路面積を確保しやすい。
第一内側コア部３１ｆは、柱状の部材である。本例の第一内側コア部３１ｆは、第一巻回部２１の内周形状に応じて、扁平な角棒状に構成されている。この角棒状には、角部が丸められた角棒も含む。第一内側コア部３１ｆの包絡形状は、長辺と短辺を有する長方形である。包絡形状とは、第一内側コア部３１ｆを第一内側コア部３１ｆの軸に沿った方向から見た際、第一内側コア部３１ｆを囲む最小の四角形状のことである。第一内側コア部３１ｆを構成する底面および上面が上記長辺に対応する面であり、第一内側コア部３１ｆを構成する両側面が上記短辺に対応する面である。底面および上面、並びに両側面はいずれも平面を有する。第一内側コア部３１ｆの外周面のうち、第一巻回部２１と向き合う面は、全周にわたって第一巻回部２１の内周面と接触している。そのため、第一巻回部２１の熱は、第一内側コア部３１ｆを通ってリアクトル１の外部に放熱しやすい。さらに、コイル２の内周における第一内側コア部３１ｆの磁路面積を確保しやすい。
【0045】
第一内側コア部３１ｆの短辺に対する長辺の比率Ｂは、例えば２．５以上である。この比率Ｂは、短辺の寸法を分母とし、長辺の寸法を分子とする比率である。この比率Ｂの値が大きいほど扁平で薄型の第一内側コア部３１ｆといえる。この比率Ｂは、さらに４．０、４．５以上または５．０以上であってもよい。この比率Ｂの上限は、求められるリアクトル１の上限幅に応じて適宜設定すればよい。比率Ｂの上限の一例は７．０である。本例における比率Ｂは約２．８である。
【0046】
本例の第一内側コア部３１ｆは、第一巻回部２１の長さよりも長い。第一内側コア部３１ｆの両端部には後述するスペーサ４が配置される。このスペーサ４に覆われる箇所も第一内側コア部３１ｆである。第一内側コア部３１ｆの外周面は、第一巻回部２１の内周面およびスペーサ４の内周面に接している。後述するように、磁性コア３は、複合材料の成形体としてコイル２およびスペーサ４と共に成形されるからである。
【0047】
第一内側コア部３１ｆは、複数の凹部３１ｒを有する。凹部３１ｒは、後述するスペーサ４のガイド部４１ｇ，４２ｇに応じて成形された窪みである。凹部３１ｒを有することで、スペーサ４と第一内側コア部３１ｆとの結合を強固にすることができる。本例の凹部３１ｒの形状は、第一内側コア部３１ｆの各側面から底面および上面に及ぶＣ字状ある。本例の凹部３１ｒが設けられている箇所は、磁性コア３をＺ２方向に見て、第一内側コア部３１ｆの４つの角部の近傍である。本例の凹部３１ｒの数は、第一内側コア部３１ｆに対して４つである。つまり、第二内側コア部３１ｓにも４つの凹部３１ｒが設けられているため、磁性コア３に設けられた凹部３１ｒの数は合計８つである。凹部３１ｒの形状、配置箇所および数は、本例に限定されるものではなく適宜選択できる。なお、凹部３１ｒは磁性コア３の必須の構成要素ではない。
【0048】
＜外側コア部＞
第一外側コア部３２ｆは、柱状の部材である。本例の第一外側コア部３２ｆは、長さおよび高さよりも幅が長い角柱状の部材である。この角柱状には、第一外側コア部３２ｆを構成する角部の少なくとも一つが丸められた角柱も含む。本例の第一外側コア部３２ｆは、Ｘ１方向とＺ１方向とを含む平面で切断した横断面の形状が矩形である。
第一外側コア部３２ｆは、柱状の部材である。本例の第一外側コア部３２ｆは、長さおよび高さよりも幅が長い角柱状の部材である。この角柱状には、第一外側コア部３２ｆを構成する角部の少なくとも一つが丸められた角柱も含む。本例の第一外側コア部３２ｆは、Ｘ１方向とＺ１方向とを含む平面で切断した横断面の形状が矩形である。
【0049】
第一外側コア部３２ｆの包絡形状は、長辺と短辺を有する長方形である。包絡形状とは、第一外側コア部３２ｆを第一巻回部２１の軸に沿った方向から見た際、第一外側コア部３２ｆを囲む最小の四角形状のことである。第一外側コア部３２ｆを構成する底面および上面が上記長辺に対応する面であり、第一外側コア部３２ｆを構成する両側面が上記短辺に対応する面である。底面および上面、並びに両側面はいずれも平面を有する。
【0050】
第一外側コア部３２ｆの短辺に対する長辺の比率Ｃは、例えば３．５以上である。この比率Ｃは、短辺の寸法を分母とし、長辺の寸法を分子とする比率である。この比率Ｃの値が大きいほど扁平で薄型の第一外側コア部３２ｆといえる。この比率Ｃは、さらに５．０、６．０以上または７．０以上であってもよい。この比率Ｃの上限は、求められるリアクトル１の上限幅に応じて適宜設定すればよい。比率Ｃの上限の一例は１０．０である。本例における比率Ｃは約３．９である。
【0051】
外側コア部３２の幅は、コイル２の幅、つまり並列された第一巻回部２１および第二巻回部２２の合計幅よりも小さい。外側コア部３２の幅は、コイル２の幅よりも大きくてもよいし同じでもよい。
【0052】
第一外側コア部３２ｆの高さは、第一内側コア部３１ｆの高さよりも大きい。つまり、第一内側コア部３１ｆの端部と第一外側コア部３２ｆとの間には段差が形成されている。この段差は後述するスペーサ４により埋められる。
【0053】
第一外側コア部３２ｆは、第一切欠３２１および第二切欠３２２を備える。第一切欠３２１は、第一外側コア部３２ｆのＹ２方向の端部に設けられている。磁束は第一内側コア部３１ｆに向かってまたは第二内側コア部３１ｓに向かって曲がって通るため、第一外側コア部３２ｆのＹ１方向の端部またはＹ２方向の端部は、部分的に切り欠いても実質的に磁束の減少を招きにくい。第二切欠３２２は第一外側コア部３２ｆのＹ１方向の端部およびＹ２方向の端部の間に設けられている。本例の第二切欠３２２は、第一外側コア部３２ｆの中央部に設けられている。第一外側コア部３２ｆの中央部は、主たる磁路でもある。磁路面積の減少抑制の観点から、例えば第二切欠３２２の深さは、第一外側コア部３２ｆの高さの１／２未満とするとよい。この深さは、第一外側コア部３２ｆの上面からＺ２方向に向かって第二切欠３２２における最も遠位の位置までの寸法である。第一切欠３２１および第二切欠３２２を設ける位置は、第一の巻線端部２１１および第二巻回部２２の第三の巻線端部２１３を引き出すことができる限り、上記と異なる位置であってもよい。
【0054】
第一切欠３２１は、第一外側コア部３２ｆの上面および側面で構成される角部に設けられている。第一外側コア部３２ｆをＸ２方向に見た第一切欠３２１の形状は、内角が９０°の扇形である。但し、第一切欠３２１の形状は、扇形に限定されず、矩形または三角形状であってもよい。この第一切欠３２１には、第一の巻線端部２１１が嵌められる。第一切欠３２１の大きさは、第一の巻線端部２１１が第一外側コア部３２ｆの包絡形状からはみ出さない程度で、かつ第一外側コア部３２ｆの磁路面積を過度に制約しない程度の大きさである。第一の巻線端部２１１が第一外側コア部３２ｆの包絡形状からはみ出さなければ、リアクトル１は外側コア部の上面に巻線端部が載せられた従来のリアクトルに比べて、高さの小さい薄型とすることができる。第一外側コア部３２ｆの磁路面積確保の観点と第一外側コア部３２ｆの包絡形状内に第一の巻線端部２１１を収納する観点からは、第一切欠３２１の形状および寸法は、第一の巻線端部２１１の形状および寸法に対応したものとしてもよい。
【0055】
第二切欠３２２は、第一外側コア部３２ｆの上面から底面に向かって窪むように設けられている。第一外側コア部３２ｆをＸ２方向に見た第二切欠３２２の形状は、Ｕ字状である。但し、第二切欠３２２の形状は、Ｕ字状に限定されず、矩形またはＶ字状であってもよい。この第二切欠３２２には、第二巻回部２２の第三の巻線端部２１３が嵌められる。第二切欠３２２の大きさは、第三の巻線端部２１３が第一外側コア部３２ｆの包絡形状からはみ出さない程度で、かつ第一外側コア部３２ｆの磁路面積を過度に制約しない程度の大きさである。第三の巻線端部２１３が第一外側コア部３２ｆの包絡形状からはみ出さなければ、リアクトル１は外側コア部の上面に巻線端部が載せられた従来のリアクトルに比べて、高さの小さい薄型とすることができる。第一外側コア部３２ｆの磁路面積確保の観点と第一外側コア部３２ｆの包絡形状内に第三の巻線端部２１３を収納する観点からは、第二切欠３２２の形状および寸法は、第三の巻線端部２１３の形状および寸法に対応したものとしてもよい。扁平なリアクトル１では、被覆平角線の長辺が第一外側コア部３２ｆおよび第二外側コア部３２ｓの各包絡形状の長辺に沿うように巻線を各切欠３２１，３２２，３２３および３２４に配置するとよい。換言すれば、被覆平角線の短辺が第一外側コア部３２ｆおよび第二外側コア部３２ｓの各包絡形状の短辺に沿うように巻線を各切欠３２１，３２２，３２３および３２４に配置するとよい。このような巻線の配置により、各切欠３２１，３２２，３２３および３２４の高さに沿った寸法を小さくでき、外側コア部３２における磁路面積の減少を抑制することができる。
【0056】
第一切欠３２１が第一外側コア部３２ｆのＹ２方向の端部に、第二切欠３２２が第一外側コア部３２ｆの中央部に設けられていることで、第一巻回部２１の第一の巻線端部２１１と第二巻回部２２の第三の巻線端部２１３との距離を十分に確保できる。そのため、第一の巻線端部２１１と第三の巻線端部２１３の各々に端子を接続する作業が行いやすい。なお、第二外側コア部３２ｓには、図３に示すように、Ｙ１方向の端部に第三切欠３２３が設けられ、中央部に第四切欠３２４が設けられている。第三切欠３２３からは第二巻回部２２から延びる第四の巻線端部２１４が引き出され、第四切欠３２４からは第一巻回部２１から延びる第二の巻線端部２１２が引き出される。
【0057】
＜磁性コアの構成材料＞
磁性コア３は、複合材料の成形体で構成されている。複合材料の成形体は、樹脂中に軟磁性粉末が分散されてなる成形体である。複合材料の成形体は、未固化の樹脂中に軟磁性粉末を分散した流動性の素材を金型に充填し、樹脂を固化させることで得られる。本例の磁性コア３は、金型内にコイル２と後述するスペーサ４とを配置して、上記流動性の素材を充填することで成形される。この磁性コア３の成形方法については、後述する実施形態２から実施形態４においても同様である。得られる磁性コア３は、内側コア部３１および外側コア部３２が一体化された成形体である。複合材料の成形体で磁性コア３を構成することで、複雑形状の磁性コア３であっても容易に成形することができる。
磁性コア３は、複合材料の成形体で構成されている。複合材料の成形体は、樹脂中に軟磁性粉末が分散されてなる成形体である。複合材料の成形体は、未固化の樹脂中に軟磁性粉末を分散した流動性の素材を金型に充填し、樹脂を固化させることで得られる。本例の磁性コア３は、金型内にコイル２と後述するスペーサ４とを配置して、上記流動性の素材を充填することで成形される。この磁性コア３の成形方法については、後述する実施形態２から実施形態４においても同様である。得られる磁性コア３は、内側コア部３１および外側コア部３２が一体化された成形体である。複合材料の成形体で磁性コア３を構成することで、複雑形状の磁性コア３であっても容易に成形することができる。
【0058】
複合材料の成形体は、樹脂中の軟磁性粉末の含有量を容易に調整できる。そのため、複合材料の成形体は、磁気特性を調整し易い。その上、複合材料の成形体は、圧粉成形体に比較して、複雑な形状でも形成し易い。複合材料の成形体中の軟磁性粉末の含有量は、例えば２０体積％以上８０体積％以下である。複合材料の成形体中の樹脂の含有量は、例えば２０体積％以上８０体積％以下である。これらの含有量は、複合材料の成形体の体積を１００％とする場合に対する割合である。
【0059】
軟磁性粉末は、例えば、軟磁性金属の粒子、被覆粒子、または軟磁性非金属の粒子で構成される。被覆粒子は、軟磁性金属の粒子と、軟磁性金属の粒子の外周に設けられた絶縁被覆とを備える。軟磁性金属は、例えば、純鉄または鉄基合金である。鉄基合金は、例えば、Ｆｅ－Ｓｉ合金またはＦｅ－Ｎｉ合金である。絶縁被覆は、例えばリン酸塩である。軟磁性非金属は、例えばフェライトである。
【0060】
複合材料の成形体を構成する樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂である。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、またはウレタン樹脂である。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、またはフッ素樹脂である。ポリアミド樹脂は、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、またはナイロン９Ｔである。
【0061】
複合材料の成形体はフィラーを含有していてもよい。フィラーは、例えばアルミナまたはシリカである。フィラーは、放熱性および電気絶縁性の向上に寄与する。
【0062】
必要に応じて、磁性コア３は複合材料の成形体と圧粉成形体とを組み合わせて構成されてもよい。圧粉成形体は、軟磁性粉末を圧縮成形してなる成形体である。圧粉成形体は、複合材料の成形体に比較して、軟磁性粉末の占める割合を高くできる。そのため、圧粉成形体を含む磁性コア３は磁気特性を高め易い。磁気特性は、例えば比透磁率または飽和磁束密度である。圧粉成形体と複合材料の成形体の具体的な組み合わせは、例えばＯ状の圧粉成形体の外周を覆うように複合材料の成形体を成形する。
【0063】
＜スペーサ＞
スペーサ４は、各巻回部２１，２２同士の位置決めをすると共に、磁性コア３と一体に成形されることで、コイル２と磁性コア３も一体にするための部材である。本例のスペーサ４は、図４に示すように、第一スペーサ４１と第二スペーサ４２との２つの部材から構成されている。第一スペーサ４１と第二スペーサ４２とは、同一形状・同一寸法・同一構成材料である。以下、主として第一スペーサ４１について説明を行い、第二スペーサ４２の説明は省略する。なお、第二スペーサ４２は、第一スペーサ４１と同様に、基部４２ｂと、突部４２ｐと、ガイド部４２ｇと、貫通孔４２ｈとを備える。第二スペーサ４２の基部４２ｂには、図４に示すように、Ｙ１方向の端部に第三切欠４１３が設けられ、中央部に第四切欠４１４が設けられている。第三切欠４１３からは第二巻回部２２から延びる第四の巻線端部２１４が引き出され、第四切欠４１４からは第一巻回部２１から延びる第二の巻線端部２１２が引き出される。
スペーサ４は、各巻回部２１，２２同士の位置決めをすると共に、磁性コア３と一体に成形されることで、コイル２と磁性コア３も一体にするための部材である。本例のスペーサ４は、図４に示すように、第一スペーサ４１と第二スペーサ４２との２つの部材から構成されている。第一スペーサ４１と第二スペーサ４２とは、同一形状・同一寸法・同一構成材料である。以下、主として第一スペーサ４１について説明を行い、第二スペーサ４２の説明は省略する。なお、第二スペーサ４２は、第一スペーサ４１と同様に、基部４２ｂと、突部４２ｐと、ガイド部４２ｇと、貫通孔４２ｈとを備える。第二スペーサ４２の基部４２ｂには、図４に示すように、Ｙ１方向の端部に第三切欠４１３が設けられ、中央部に第四切欠４１４が設けられている。第三切欠４１３からは第二巻回部２２から延びる第四の巻線端部２１４が引き出され、第四切欠４１４からは第一巻回部２１から延びる第二の巻線端部２１２が引き出される。
【0064】
第一スペーサ４１は、基部４１ｂと、突部４１ｐと、ガイド部４１ｇとを備える。基部４１ｂは、第一スペーサ４１の主たる部位で、Ｘ１方向またはＸ２方向から見て、Ｂの字状に構成されている。Ｚ１方向またはＺ２方向から見た基部４１ｂは矩形である。Ｙ１方向またはＹ２方向から見た基部４１ｂも矩形である。基部４１ｂは長さと高さに対して幅が長い。
【0065】
第一スペーサ４１の包絡形状、即ち基部４１ｂの包絡形状は長辺と短辺を有する長方形である。包絡形状とは、基部４１ｂを第一巻回部２１の軸に沿った方向から見た際、基部４１ｂを囲む最小の四角形状のことである。基部４１ｂを構成する底面および上面が上記長辺に対応する面であり、基部４１ｂを構成する両側面が上記短辺に対応する面である。また、基部４１ｂおよび基部４２ｂの各々の底面が第一主面に相当し、基部４１ｂおよび基部４２ｂの各々の上面が第二主面に相当する。上面、底面および両側面はいずれも平面を有する。
【0066】
基部４１ｂの短辺に対する長辺の比率Ｄは、例えば３．５以上である。この比率Ｄは、短辺の寸法を分母とし、長辺の寸法を分子とする比率である。この比率Ｄの値が大きいほど扁平で薄型の基部４１ｂといえる。この比率Ｄは、さらに５．０以上、６．０以上または７．０以上であってもよい。この比率Ｄの上限は、求められるリアクトル１の上限幅に応じて適宜設定すればよい。比率Ｄの上限例は１１．０である。本例における比率Ｄは約３．９である。
【0067】
基部４１ｂの幅は、コイル２の幅、つまり並列された第一巻回部２１および第二巻回部２２の合計幅と同じである。基部４１ｂの幅は、コイル２の幅よりも大きくてもよいし小さくてもよい。基部４１ｂの幅がコイル２の幅よりも大きければ、コイル２の絶縁被覆が損傷し難い。
【0068】
基部４１ｂは第一切欠４１１および第二切欠４１２を備える。第一切欠４１１は、基部４１ｂのＹ２方向の端部に設けられている。第二切欠４１２は、基部４１ｂのＹ１方向の端部およびＹ２方向の端部の間に設けられている。
【0069】
第一切欠４１１は、基部４１ｂの上面および側面で構成される角部に設けられている。基部４１ｂをＸ２方向に見た第一切欠３２１の形状は、矩形である。但し、第一切欠４１１の形状は、矩形に限定されず、他の多角形または扇形であってもよい。この第一切欠４１１には、第一の巻線端部２１１が嵌められる。第一切欠４１１の大きさは、巻線の断面寸法に対応した寸法である。第一の巻線端部２１１が基部４１ｂの包絡形状からはみ出さなければ、リアクトル１はスペーサ４の上面に巻線端部が載せられた従来のリアクトルに比べて、高さの小さい薄型とすることができる。巻線を適切に支持する観点からは、第一切欠４１１の形状および寸法は、第一の巻線端部２１１の形状および寸法に対応したものとしてもよい。
【0070】
第二切欠４１２は、基部４１ｂの上面から底面に向かって窪むように設けられている。基部４１ｂをＸ２方向に見た第二切欠４１２の形状は、矩形状である。但し、第二切欠４１２の形状は、矩形状に限定されず、他の多角形やＵ字状であってもよい。この第二切欠４１２には、第二巻回部２２の第三の巻線端部２１３が嵌められる。第二切欠４１２の大きさは、巻線の断面寸法に対応した寸法である。第三の巻線端部２１３が基部４１ｂの包絡形状からはみ出さなければ、リアクトル１はスペーサ４の上面に巻線端部が載せられた従来のリアクトルに比べて、高さの小さい薄型とすることができる。巻線を適切に支持する観点からは、第二切欠４１２の形状および寸法は、第三の巻線端部２１３の形状および寸法に対応したものとしてもよい。
【0071】
基部４１ｂにおけるＸ２方向に臨む面は、ガイド溝４１ｒを備える。図４ではガイド溝４１ｒの形状が見えていないが、基部４２ｂのガイド溝４２ｒと同様のＪ字状である。ガイド溝４１ｒは、基部４１ｂにおけるＸ２方向に臨む面のＹ２方向の端部と中央部との２箇所に設けられている。Ｙ２方向の端部に設けられたガイド溝４１ｒは、第一巻回部２１における基部４１ｂを臨むターンの巻線を第一巻回部２１の底面から上面に向かって案内する。また、中央部に設けられたガイド溝４１ｒは、第二巻回部２２における基部４１ｂを臨むターンの巻線を第二巻回部２２の底面から上面に向かって案内する。ガイド溝４１ｒに沿って第一巻回部２１の上面にまで引き上げられた巻線は、フラットワイズ曲げされてＸ１方向に延びることで第一の巻線端部２１１につながる。ガイド溝４１ｒに沿って第二巻回部２２の上面にまで引き上げられた巻線は、フラットワイズ曲げされてＸ１方向に延びることで第三の巻線端部２１３につながる。
【0072】
基部４１ｂは、２つの貫通孔４１ｈを備えている。両貫通孔４１ｈは、基部４１ｂにおけるＸ１方向を臨む面とＸ２方向を臨む面とをつなぐように貫通している。各貫通孔４１ｈには、第一内側コア部３１ｆまたは第二内側コア部３１ｓが貫通される。各貫通孔４１ｈをＸ１方向またはＸ２方向に見た形状は、後述するガイド部４１ｇが設けられた箇所を除けば、矩形状である。
【0073】
さらに基部４１ｂは、複数のガイド部４１ｇを備える。各ガイド部４１ｇは、各ガイド部４１ｇの外周に各巻回部２１，２２を嵌めることで、スペーサ４に対してコイル２を位置決めするための部位である。ガイド部４１ｇは、基部４１ｂにおけるＸ１方向を臨む面からＸ２方向に向かって突出すると共に、貫通孔４１ｈの内周の一部にまで延びている。ガイド部４１ｇの数は、各貫通孔４１ｈに対して２つ、合計で４つである。本例のガイド部４１ｇの形状はＣ字状である。Ｃ字状のガイド部４１ｇは、その開口部を互いに向い合せるように各貫通孔４１ｈの両端部に設けられている。
【0074】
突部４１ｐは、基部４１ｂの中央部からＸ２方向に向かって延びている。突部４１ｐは、両巻回部２１，２２の間に介在されて、両巻回部２１，２２同士を区画すると共に、両巻回部２１，２２を位置決めする。本例の突部４１ｐの形状は、底面および上面の幅が底面と上面との中間部の幅に比べて広いＩ字状である。突部４１ｐの両側面は、各巻回部２１，２２の両側面に対応した円弧状の曲面を備えている。但し、突部４１ｐの側面のうち、第二巻回部２２を臨む面の上部、即ちＺ１方向の領域は、平面を備えている。つまり、突部４１ｐの上面の幅は底面の幅よりも小さい。この構成により、第二巻回部２２の第三の巻線端部２１３を突部４１ｐの上記平面に沿って並列して引き出すことができる。
【0075】
第一巻回部２１の突部４１ｐおよび第二巻回部２２の突部４２ｐは、互いに間隔をあけて配置されている。突部４１ｐの底面および突部４２ｐの底面は、Ｙ１方向またはＹ２方向にずれることなく、Ｘ１方向またはＸ２方向に沿って並列されている。これに対して、突部４１ｐの上面および突部４２ｐの上面は、Ｙ１方向およびＹ２方向にずれて、Ｘ１方向またはＸ２方向に沿って並列されている。
【0076】
スペーサ４は、絶縁性の材料によって構成されている。この材料は、例えばＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ、ＰＡ樹脂、ＰＢＴ樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂である。その他、スペーサ４の材料は、例えば不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、またはシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂であっても良い。これらの樹脂にセラミックスフィラーが含有されていても良い。セラミックスフィラーは、例えばアルミナまたはシリカなどの非磁性粉末である。
【0077】
＜コイル、外側コア部およびスペーサの表裏面＞
上述したコイル２、外側コア部３２およびスペーサ４の各々の上面同士および底面同士は、互いに面一である。そのため、リアクトル１の上面および底面の少なくとも一方を設置面とすることで、設置対象に対してコイル２、外側コア部３２およびスペーサ４の全ての構成部材を面接触させることができ、効率的な放熱を行うことができる。特に、リアクトル１の上面および底面の双方を設置面とすれば、リアクトル１の表裏面から放熱を行うことができ、極めて高い放熱性を実現できる。このコイル２、外側コア部３２およびスペーサ４の各々の上面同士および底面同士が面一であること、およびリアクトル１の上面および底面の少なくとも一方を設置面とすることで、効率的な放熱を行うことができることは、後述する実施形態２から実施形態４においても共通である。
上述したコイル２、外側コア部３２およびスペーサ４の各々の上面同士および底面同士は、互いに面一である。そのため、リアクトル１の上面および底面の少なくとも一方を設置面とすることで、設置対象に対してコイル２、外側コア部３２およびスペーサ４の全ての構成部材を面接触させることができ、効率的な放熱を行うことができる。特に、リアクトル１の上面および底面の双方を設置面とすれば、リアクトル１の表裏面から放熱を行うことができ、極めて高い放熱性を実現できる。このコイル２、外側コア部３２およびスペーサ４の各々の上面同士および底面同士が面一であること、およびリアクトル１の上面および底面の少なくとも一方を設置面とすることで、効率的な放熱を行うことができることは、後述する実施形態２から実施形態４においても共通である。
【0078】
《実施形態２》
次に、実施形態１とは異なる実施形態２に係るリアクトル１を図５に基づいて説明する。実施形態２のリアクトル１は、第一の巻線端部２１１から第四の巻線端部２１４の全てを各外側コア部３２の両端部から引き出す構成である。以下の説明は、主に実施形態１との相違点について行い、実施形態１との共通点については省略する。なお、図５において、第一スペーサ４１のＹ１方向の端部には、図示しない第二切欠４１２が存在する。
次に、実施形態１とは異なる実施形態２に係るリアクトル１を図５に基づいて説明する。実施形態２のリアクトル１は、第一の巻線端部２１１から第四の巻線端部２１４の全てを各外側コア部３２の両端部から引き出す構成である。以下の説明は、主に実施形態１との相違点について行い、実施形態１との共通点については省略する。なお、図５において、第一スペーサ４１のＹ１方向の端部には、図示しない第二切欠４１２が存在する。
【0079】
まず、実施形態２のリアクトル１は、コイル２の各巻線端部の引出位置が異なる。具体的には、実施形態２における第一の巻線端部２１１の引出位置は、実施形態１における第一の巻線端部２１１と同じである。第二の巻線端部２１２は、第一巻回部２１をＸ１方向に見てＹ２方向かつＺ２方向の角部から引き出され、Ｘ２方向に向かって延びている。実施形態２における第四の巻線端部２１４の引出位置は、実施形態１における第四の巻線端部２１４と同じである。第三の巻線端部２１３は、第二巻回部２２をＸ２方向に見てＹ１方向かつＺ２方向の角部から引き出され、Ｘ１方向に向かって延びている。
【0080】
このコイル２の形状に応じて、本例では、実施形態１における第二切欠３２２および第二切欠４１２は第一外側コア部３２ｆのＹ１方向の端部に、実施形態１における第四切欠３２４および第四切欠４１４は第二外側コア部３２ｓのＹ２方向の端部に設けられている。
【0081】
実施形態２に係るリアクトル１は、磁性コア３をＺ２方向に見た際、各角部に相当する位置より第一の巻線端部２１１から第四の巻線端部２１４巻線端部の各々が引き出される。つまり、いずれの巻線端部２１１，２１２，２１３，２１４も互いの位置が離れており、各巻線端部２１１，２１２，２１３，２１４に対する端子の接続作業が行いやすい。
【0082】
《実施形態３》
次に、実施形態１とは異なる実施形態３に係るリアクトル１を図６から図９に基づいて説明する。実施形態３に係るリアクトル１は、図６に示すように、コイル２の形状が実施形態１とは異なり、それに伴って、スペーサ４の形状も実施形態１とは異なる。以下の説明は、主に実施形態１との相違点について行い、実施形態１との共通点については省略する。
次に、実施形態１とは異なる実施形態３に係るリアクトル１を図６から図９に基づいて説明する。実施形態３に係るリアクトル１は、図６に示すように、コイル２の形状が実施形態１とは異なり、それに伴って、スペーサ４の形状も実施形態１とは異なる。以下の説明は、主に実施形態１との相違点について行い、実施形態１との共通点については省略する。
【0083】
実施形態３に係るリアクトル１のコイル２は、図７に示すように、第一巻回部２１と第二巻回部２２とが連結部２３によりつながれている。連結部２３は、第一巻回部２１および第二巻回部２２の各々におけるＸ２方向の端面を構成するターン同士をつなぐＺ字状の部位である。この連結部２３は両巻回部２１，２２を構成する巻線の一部で形成されている。連結部２３の途中には、接合部２４が設けられている。接合部２４は、第一巻回部２１を構成する巻線と第二巻回部２２を構成する巻線とを接合した箇所である。本例の接合部２４は、第一巻回部２１を構成する巻線と第二巻回部２２を構成する巻線との端部同士を突き合わせて冷間圧接することにより構成されている。コイル２は、例えば、個々の巻回部２１，２２の大半を成形しておき、巻線の端部を冷間圧接した後、各巻回部２１，２２の残りを成形することで得られる。
【0084】
第一の巻線端部２１１は、第一巻回部２１からＸ１方向に引き出されている。第二の巻線端部２１２は、第二巻回部２２からＸ１方向に引き出されている。第一巻回部２１をＸ２方向に見て、第一の巻線端部２１１は、第一巻回部２１のＹ２方向でかつＺ１方向の角部から引き出されている。第二巻回部２２をＸ２方向に見て、第二の巻線端部２１２は、第二巻回部２２のＹ２方向でかつＺ１方向の角部から引き出されている。
【0085】
本例と異なり、コイル２は、第一の巻線端部２１１から第一巻回部２１、連結部２３、第二巻回部２２、第二の巻線端部２１２に至るまでが一連の巻線で構成されてもよい。この場合、連結部２３に接合部２４は存在しない。
【0086】
磁性コア３および第一スペーサ４１の構成は、図８および図９に示すように、実施形態１における磁性コア３および第一スペーサ４１の構成と実質的に同一である。一方、第二スペーサ４２は、図９に示すように、実施形態１における第二スペーサ４２と構成が異なる。具体的には、第二スペーサ４２の基部４２ｂは、第一スペーサ４１の基部４１ｂが有する第一切欠４１１および第二切欠４１２に対応した切欠を有しない。また、第二スペーサ４２の突部４２ｐの形状は、第一スペーサ４１の突部４１ｐの形状と異なる。突部４２ｐは、Ｚ１方向に頂点を有する三角柱状の形状を有する。突部４２ｐの底面の幅は突部４１ｐの底面の幅と同一である。突部４２ｐの高さは、突部４１ｐの高さよりも低い。このような形状の突部４２ｐを有することで、基部４２ｂにおけるＸ１方向を臨む面において、連結部２３を突部４２ｐと干渉することなく配置することができる。
【0087】
そして、図６に示すように、第一の巻線端部２１１は、第一切欠３２１および第一切欠４１１から引き出され、第二の巻線端部２１２は、第二切欠３２２および第二切欠４１２から引き出される。
【0088】
《実施形態４》
次に、実施形態３と異なる実施形態４に係るリアクトル１を図１０に基づいて説明する。実施形態４のリアクトル１は、第一の巻線端部２１１および第二の巻線端部２１２の各々を第一外側コア部３２ｆの各端部から引き出す構成である。以下の説明は、主に実施形態３との相違点について行い、実施形態３との共通点については省略する。なお、図１０において、第一スペーサ４１のＹ１方向の端部には、図示しない第二切欠４１２が存在する。
次に、実施形態３と異なる実施形態４に係るリアクトル１を図１０に基づいて説明する。実施形態４のリアクトル１は、第一の巻線端部２１１および第二の巻線端部２１２の各々を第一外側コア部３２ｆの各端部から引き出す構成である。以下の説明は、主に実施形態３との相違点について行い、実施形態３との共通点については省略する。なお、図１０において、第一スペーサ４１のＹ１方向の端部には、図示しない第二切欠４１２が存在する。
【0089】
まず、実施形態４のリアクトル１は、コイル２の各巻線端部の引出位置が異なる。具体的には、実施形態４における第一の巻線端部２１１の引出位置は、実施形態３における第一の巻線端部２１１と同じである。第二の巻線端部２１２は、第二巻回部２２をＸ２方向に見てＹ１方向かつＺ２方向の角部から引き出され、Ｘ１方向に向かって延びている。
【0090】
このコイル２の形状に応じて、実施形態４における第二切欠３２２および第二切欠４１２は第一外側コア部３２ｆのＹ１方向の端部に設けられている。
【0091】
実施形態４に係るリアクトル１は、磁性コア３をＺ２方向に見た際、第一外側コア部３２ｆの両端部に相当する位置より第一の巻線端部２１１および第二の巻線端部２１２が引き出される。つまり、いずれの巻線端部２１１，２１２も互いの位置が離れており、各巻線端部２１１，２１２に対する端子の接続作業が行いやすい。
【0092】
《実施形態５》
〔コンバータ・電力変換装置〕
実施形態１から実施形態４のリアクトル１は、以下の通電条件を満たす用途に利用できる。通電条件としては、例えば、最大直流電流が１００Ａ以上１０００Ａ以下程度であり、平均電圧が１００Ｖ以上１０００Ｖ以下程度であり、使用周波数が５ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下程度であることが挙げられる。実施形態１から実施形態４のリアクトル１は、代表的には電気自動車、ハイブリッド自動車、または燃料電池自動車の車両１２００に載置されるコンバータの構成部品や、このコンバータを備える電力変換装置の構成部品に利用できる。
〔コンバータ・電力変換装置〕
実施形態１から実施形態４のリアクトル１は、以下の通電条件を満たす用途に利用できる。通電条件としては、例えば、最大直流電流が１００Ａ以上１０００Ａ以下程度であり、平均電圧が１００Ｖ以上１０００Ｖ以下程度であり、使用周波数が５ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下程度であることが挙げられる。実施形態１から実施形態４のリアクトル１は、代表的には電気自動車、ハイブリッド自動車、または燃料電池自動車の車両１２００に載置されるコンバータの構成部品や、このコンバータを備える電力変換装置の構成部品に利用できる。
【0093】
車両１２００は、図１１に示されるように、メインバッテリ１２１０と、メインバッテリ１２１０に接続される電力変換装置１１００と、メインバッテリ１２１０からの供給電力により駆動して走行に利用されるモータ１２２０とを備える。モータ１２２０は、代表的には、３相交流モータである。モータ１２２０は、走行時、車輪１２５０を駆動し、回生時、発電機として機能する。ハイブリッド自動車の場合、車両１２００は、モータ１２２０に加えてエンジン１３００を備える。図１１では、車両１２００の充電箇所がインレットである例が示されている。図示は省略されているものの、車両１２００の充電箇所はプラグを備える形態とすることができる。
【0094】
電力変換装置１１００は、メインバッテリ１２１０に接続されるコンバータ１１１０と、コンバータ１１１０に接続されるインバータ１１２０とを有する。インバータ１１２０は、直流と交流との相互変換を行う。この例に示すコンバータ１１１０は、車両１２００の走行時、２００Ｖ以上３００Ｖ以下程度のメインバッテリ１２１０の入力電圧を４００Ｖ以上７００Ｖ以下程度にまで昇圧して、インバータ１１２０に給電する。コンバータ１１１０は、回生時、モータ１２２０から出力される入力電圧をメインバッテリ１２１０に適合した直流電圧に降圧して、メインバッテリ１２１０に充電させている。入力電圧は直流電圧である。インバータ１１２０は、車両１２００の走行時、コンバータ１１１０で昇圧された直流を所定の交流に変換してモータ１２２０に給電する。インバータ１１２０は、回生時、モータ１２２０からの交流出力を直流に変換してコンバータ１１１０に出力している。
【0095】
コンバータ１１１０は、図１２に示されるように、複数のスイッチング素子１１１１と、スイッチング素子１１１１の動作を制御する駆動回路１１１２と、リアクトル１１１５とを備え、ＯＮ／ＯＦＦの繰り返しにより入力電圧の変換を行う。入力電圧の変換とは、ここでは昇降圧を行う。スイッチング素子１１１１には、電界効果トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタなどのパワーデバイスが利用される。リアクトル１１１５は、回路に流れようとする電流の変化を妨げようとするコイルの性質を利用し、スイッチング動作によって電流が増減しようとしたとき、その変化を滑らかにする機能を有する。リアクトル１１１５として、実施形態１から実施形態４のいずれかのリアクトル１を備える。このリアクトル１を備えることで、電力変換装置１１００やコンバータ１１１０は優れた性能を有する。
【0096】
車両１２００は、コンバータ１１１０の他、図１１に示すように、メインバッテリ１２１０に接続された給電装置用コンバータ１１５０と、メインバッテリ１２１０の高圧を低圧に変換する補機電源用コンバータ１１６０とを備える。補機電源用コンバータ１１６０は、補機類１２４０の電力源となるサブバッテリ１２３０とメインバッテリ１２１０とに接続される。コンバータ１１１０は、代表的には、ＤＣ－ＤＣ変換を行う。給電装置用コンバータ１１５０や補機電源用コンバータ１１６０は、ＡＣ－ＤＣ変換を行う。給電装置用コンバータ１１５０のなかには、ＤＣ－ＤＣ変換を行うものもある。給電装置用コンバータ１１５０および補機電源用コンバータ１１６０のリアクトルに、実施形態１から実施形態４のリアクトル１と同様の構成を備え、適宜、大きさまたは形状などを変更したリアクトルを利用できる。また、入力電力の変換を行うコンバータであって、昇圧のみを行うコンバータおよび降圧のみを行うコンバータに、実施形態１から実施形態４のリアクトル１を利用することもできる。
【0097】
本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0098】
各外側コア部に設けられる各切欠は、孔であってもよい。つまり、この明細書における切欠には孔を含む。例えば、外側コア部にＸ１方向またはＸ２方向に貫通する孔を設け、この孔の内部に各巻線端部を通してもよい。その場合、スペーサの基部から突部とは反対方向に延びる筒部を設けてもよい。その筒部の外周に外側コア部を成形し、筒部の内部に各巻線端部を通してもよい。
【0099】
各実施形態における巻線端部は、被覆平角線の長辺がＹ１方向またはＹ２方向に沿った向きとして引き出されているが、被覆平角線の長辺をＺ１方向またはＺ２方向に沿った向きとして引き出してもよい。その場合、引き出される巻線端部の向きに応じた切欠を外側コア部に設ければよい。
【0100】
磁性コアの形状は、Ｏ字状ではなく、θ字状であってもよい。θ字状の磁性コアは、一つのミドルコア部、二つのサイドコア部、および二つのエンドコア部を備える。ミドルコア部は、コイルの内側に配置される。サイドコア部の各々は、コイルの外側でミドルコア部と並列される。つまり、ミドルコア部は二つのサイドコア部の間に挟まれるように配置される。二つのエンドコア部の一つは、並列されたミドルコア部およびサイドコア部の第一の端部同士をつなぐ。残る一つのエンドコア部は、並列されたミドルコア部およびサイドコア部の第二の端部同士をつなぐ。換言すれば、θ字状の磁性コアは、二つのＥ型のコア片を一体に組み合わせたような形状である。これらミドルコア部、サイドコア部およびエンドコア部は、いずれも複合材料の成形体で一体に成形されている。コイルから引き出される各巻線端部は、いずれかのエンドコア部または双方のエンドコア部に設けられた切欠を通って引き出される。磁性コアがθ字状の場合、ミドルコア部が内側コア部、エンドコア部が外側コア部に相当する。
【符号の説明】
【0101】
１ リアクトル
２ コイル
２１ 第一巻回部
２１１ 第一の巻線端部
２１２ 第二の巻線端部
２２ 第二巻回部
２１３ 第三の巻線端部
２１４ 第四の巻線端部
２３ 連結部
２４ 接合部
３ 磁性コア
３１ 内側コア部
３１ｆ 第一内側コア部
３１ｓ 第二内側コア部
３１ｒ 凹部
３２ 外側コア部
３２ｆ 第一外側コア部
３２１ 第一切欠
３２２ 第二切欠
３２ｓ 第二外側コア部
３２３ 第三切欠
３２４ 第四切欠
４ スペーサ
４１ 第一スペーサ
４１ｂ 基部
４１１ 第一切欠
４１２ 第二切欠
４１ｒ ガイド溝
４１ｈ 貫通孔
４１ｐ 突部
４１ｇ ガイド部
４２ 第二スペーサ
４２ｂ 基部
４１３ 第三切欠
４１４ 第四切欠
４２ｒ ガイド溝
４１ｈ 貫通孔
４２ｐ 突部
４２ｇ ガイド部
１１００ 電力変換装置
１１１０ コンバータ
１１１１ スイッチング素子
１１１２ 駆動回路
１１１５ リアクトル
１１２０ インバータ
１１５０ 給電装置用コンバータ
１１６０ 補機電源用コンバータ
１２００ 車両
１２１０ メインバッテリ
１２２０ モータ
１２３０ サブバッテリ
１２４０ 補機類
１２５０ 車輪
１３００ エンジン
２ コイル
２１ 第一巻回部
２１１ 第一の巻線端部
２１２ 第二の巻線端部
２２ 第二巻回部
２１３ 第三の巻線端部
２１４ 第四の巻線端部
２３ 連結部
２４ 接合部
３ 磁性コア
３１ 内側コア部
３１ｆ 第一内側コア部
３１ｓ 第二内側コア部
３１ｒ 凹部
３２ 外側コア部
３２ｆ 第一外側コア部
３２１ 第一切欠
３２２ 第二切欠
３２ｓ 第二外側コア部
３２３ 第三切欠
３２４ 第四切欠
４ スペーサ
４１ 第一スペーサ
４１ｂ 基部
４１１ 第一切欠
４１２ 第二切欠
４１ｒ ガイド溝
４１ｈ 貫通孔
４１ｐ 突部
４１ｇ ガイド部
４２ 第二スペーサ
４２ｂ 基部
４１３ 第三切欠
４１４ 第四切欠
４２ｒ ガイド溝
４１ｈ 貫通孔
４２ｐ 突部
４２ｇ ガイド部
１１００ 電力変換装置
１１１０ コンバータ
１１１１ スイッチング素子
１１１２ 駆動回路
１１１５ リアクトル
１１２０ インバータ
１１５０ 給電装置用コンバータ
１１６０ 補機電源用コンバータ
１２００ 車両
１２１０ メインバッテリ
１２２０ モータ
１２３０ サブバッテリ
１２４０ 補機類
１２５０ 車輪
１３００ エンジン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】