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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】P2024092404
(43)【公開日】2024-07-08
(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 20060101AFI20240701BHJP
H01F 27/24 20060101ALI20240701BHJP
H01F 27/255 20060101ALI20240701BHJP
【ＦＩ】
H01F37/00 A
H01F37/00 M
H01F27/24 K
H01F27/24 H
H01F37/00 R
H01F27/255
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022208307
(22)【出願日】2022-12-26
(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】村下 将也
(57)【要約】
【課題】コイルの損失を低減することができるリアクトルを提供する。
【解決手段】コイルと磁性コアとを備え、磁性コアは、第一コアと第二コアとを備え、第一コアは、第一エンドコア部と、サイドコア部とを含み、第二コアは、第二エンドコア部を含み、第一コアおよび第二コアの少なくとも一つは、ミドルコア部の少なくとも一部を含み、ミドルコア部はコイル内に配置され、サイドコア部は、コイルを挟むようにミドルコア部と並列に配置され、第一コアの比透磁率は第二コアの比透磁率よりも低く、サイドコア部は、第一エンドコア部に結合された第一端と、第二エンドコア部に結合された第二端とを有し、サイドコア部とコイルとの間の間隔は、第一端における第一間隔よりも第二端における第二間隔の方が大きく、第一間隔と第二間隔との比が０．３２以上０．７０以下である、リアクトル。
【選択図】図３
【解決手段】コイルと磁性コアとを備え、磁性コアは、第一コアと第二コアとを備え、第一コアは、第一エンドコア部と、サイドコア部とを含み、第二コアは、第二エンドコア部を含み、第一コアおよび第二コアの少なくとも一つは、ミドルコア部の少なくとも一部を含み、ミドルコア部はコイル内に配置され、サイドコア部は、コイルを挟むようにミドルコア部と並列に配置され、第一コアの比透磁率は第二コアの比透磁率よりも低く、サイドコア部は、第一エンドコア部に結合された第一端と、第二エンドコア部に結合された第二端とを有し、サイドコア部とコイルとの間の間隔は、第一端における第一間隔よりも第二端における第二間隔の方が大きく、第一間隔と第二間隔との比が０．３２以上０．７０以下である、リアクトル。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状の形状を有するコイルと、θ状の形状を有する磁性コアとを備え、
前記コイルは、第一端面および第二端面を有し、
前記磁性コアは、第一コアと第二コアとを備え、
前記第一コアは、第一エンドコア部と、サイドコア部とを含み、
前記第二コアは、第二エンドコア部を含み、
前記第一コアおよび前記第二コアの少なくとも一つは、ミドルコア部の少なくとも一部を含み、
前記第一エンドコア部は、前記コイルの前記第一端面と向かい合うように配置され、
前記第二エンドコア部は、前記コイルの前記第二端面と向かい合うように配置され、
前記ミドルコア部は前記コイル内に配置され、
前記サイドコア部は、前記コイルを挟むように前記ミドルコア部と並列に配置される第一サイドコア部と第二サイドコア部とを有し、
前記第一コアの比透磁率は前記第二コアの比透磁率よりも低く、
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一エンドコア部に結合された第一端と、前記第二エンドコア部に結合された第二端とを有し、
前記第一サイドコア部と前記コイルとの間の間隔、および前記第二サイドコア部と前記コイルとの間の間隔はそれぞれ、前記第一端における第一間隔よりも前記第二端における第二間隔の方が大きく、
前記第一間隔と前記第二間隔との比が０．３２以上０．７０以下である、
リアクトル。
前記コイルは、第一端面および第二端面を有し、
前記磁性コアは、第一コアと第二コアとを備え、
前記第一コアは、第一エンドコア部と、サイドコア部とを含み、
前記第二コアは、第二エンドコア部を含み、
前記第一コアおよび前記第二コアの少なくとも一つは、ミドルコア部の少なくとも一部を含み、
前記第一エンドコア部は、前記コイルの前記第一端面と向かい合うように配置され、
前記第二エンドコア部は、前記コイルの前記第二端面と向かい合うように配置され、
前記ミドルコア部は前記コイル内に配置され、
前記サイドコア部は、前記コイルを挟むように前記ミドルコア部と並列に配置される第一サイドコア部と第二サイドコア部とを有し、
前記第一コアの比透磁率は前記第二コアの比透磁率よりも低く、
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一エンドコア部に結合された第一端と、前記第二エンドコア部に結合された第二端とを有し、
前記第一サイドコア部と前記コイルとの間の間隔、および前記第二サイドコア部と前記コイルとの間の間隔はそれぞれ、前記第一端における第一間隔よりも前記第二端における第二間隔の方が大きく、
前記第一間隔と前記第二間隔との比が０．３２以上０．７０以下である、
リアクトル。
【請求項2】
前記ミドルコア部は、第一ミドルコア部と第二ミドルコア部とを有し、
前記第一ミドルコア部は、前記第一エンドコア部に結合され、
前記第二ミドルコア部は、前記第二エンドコア部に結合されている、請求項１に記載のリアクトル。
前記第一ミドルコア部は、前記第一エンドコア部に結合され、
前記第二ミドルコア部は、前記第二エンドコア部に結合されている、請求項１に記載のリアクトル。
【請求項3】
前記ミドルコア部は、前記第一ミドルコア部と前記第二ミドルコア部との間にギャップ部を有する、請求項２に記載のリアクトル。
【請求項4】
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一端から前記第二端に向かって幅が細くなるテーパー形状を有する、請求項１に記載のリアクトル。
【請求項5】
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一端から前記第二端に向かって幅が細くなる段付き形状を有する、請求項１に記載のリアクトル。
【請求項6】
前記第一コアの比透磁率が５以上５０以下である、請求項１に記載のリアクトル。
【請求項7】
前記第一コアは、樹脂中に軟磁性粉末が分散された複合材料の成形体により構成されている、請求項１に記載のリアクトル。
【請求項8】
前記第二コアの比透磁率が１００以上５００以下である、請求項１に記載のリアクトル。
【請求項9】
前記第二コアは、圧粉成形体により構成されている、請求項１に記載のリアクトル。
【請求項10】
請求項１から請求項９のいずれか１項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11】
請求項１０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】
ハイブリッド自動車などの車両に搭載されるコンバータの構成部品にリアクトルがある。リアクトルは、コイルと、磁性コアとを備える。特許文献１の図５から図８に記載されたリアクトルは、１つのコイルと、２つのコア片を組み合わせた磁性コアとを備える。この磁性コアは、２つのＥ字状のコア片からなる所謂Ｅ－Ｅ型コアである。この磁性コアは、２つのコア片の端面同士が向かい合うように組み合わされることで、θ状に構成される。磁性コアは、エンドコア部と、ミドルコア部と、サイドコア部とを有する。エンドコア部は、コイルの端面と向かい合うように配置される。ミドルコア部は、コイル内に配置される。サイドコア部は、コイルを挟むようにミドルコア部と並列に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－２０１５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
磁性コアからの漏れ磁束によるコイルの損失を低減することが望まれる。
【0005】
本開示は、コイルの損失を低減することができるリアクトルを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示のリアクトルは、
筒状の形状を有するコイルと、θ状の形状を有する磁性コアとを備え、
前記コイルは、第一端面および第二端面を有し、
前記磁性コアは、第一コアと第二コアとを備え、
前記第一コアは、第一エンドコア部と、サイドコア部とを含み、
前記第二コアは、第二エンドコア部を含み、
前記第一コアおよび前記第二コアの少なくとも一つは、ミドルコア部の少なくとも一部を含み、
前記第一エンドコア部は、前記コイルの前記第一端面と向かい合うように配置され、
前記第二エンドコア部は、前記コイルの前記第二端面と向かい合うように配置され、
前記ミドルコア部は前記コイル内に配置され、
前記サイドコア部は、前記コイルを挟むように前記ミドルコア部と並列に配置される第一サイドコア部と第二サイドコア部とを有し、
前記第一コアの比透磁率は前記第二コアの比透磁率よりも低く、
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一エンドコア部に結合された第一端と、前記第二エンドコア部に結合された第二端とを有し、
前記第一サイドコア部と前記コイルとの間の間隔、および前記第二サイドコア部と前記コイルとの間の間隔はそれぞれ、前記第一端における第一間隔よりも前記第二端における第二間隔の方が大きく、
前記第一間隔と前記第二間隔との比が０．３２以上０．７０以下である。
筒状の形状を有するコイルと、θ状の形状を有する磁性コアとを備え、
前記コイルは、第一端面および第二端面を有し、
前記磁性コアは、第一コアと第二コアとを備え、
前記第一コアは、第一エンドコア部と、サイドコア部とを含み、
前記第二コアは、第二エンドコア部を含み、
前記第一コアおよび前記第二コアの少なくとも一つは、ミドルコア部の少なくとも一部を含み、
前記第一エンドコア部は、前記コイルの前記第一端面と向かい合うように配置され、
前記第二エンドコア部は、前記コイルの前記第二端面と向かい合うように配置され、
前記ミドルコア部は前記コイル内に配置され、
前記サイドコア部は、前記コイルを挟むように前記ミドルコア部と並列に配置される第一サイドコア部と第二サイドコア部とを有し、
前記第一コアの比透磁率は前記第二コアの比透磁率よりも低く、
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一エンドコア部に結合された第一端と、前記第二エンドコア部に結合された第二端とを有し、
前記第一サイドコア部と前記コイルとの間の間隔、および前記第二サイドコア部と前記コイルとの間の間隔はそれぞれ、前記第一端における第一間隔よりも前記第二端における第二間隔の方が大きく、
前記第一間隔と前記第二間隔との比が０．３２以上０．７０以下である。
【発明の効果】
【0007】
本開示のリアクトルは、コイルの損失を低減することができる。
【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）本開示のリアクトルは、
筒状の形状を有するコイルと、θ状の形状を有する磁性コアとを備え、
前記コイルは、第一端面および第二端面を有し、
前記磁性コアは、第一コアと第二コアとを備え、
前記第一コアは、第一エンドコア部と、サイドコア部とを含み、
前記第二コアは、第二エンドコア部を含み、
前記第一コアおよび前記第二コアの少なくとも一つは、ミドルコア部の少なくとも一部を含み、
前記第一エンドコア部は、前記コイルの前記第一端面と向かい合うように配置され、
前記第二エンドコア部は、前記コイルの前記第二端面と向かい合うように配置され、
前記ミドルコア部は前記コイル内に配置され、
前記サイドコア部は、前記コイルを挟むように前記ミドルコア部と並列に配置される第一サイドコア部と第二サイドコア部とを有し、
前記第一コアの比透磁率は前記第二コアの比透磁率よりも低く、
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一エンドコア部に結合された第一端と、前記第二エンドコア部に結合された第二端とを有し、
前記第一サイドコア部と前記コイルとの間の間隔、および前記第二サイドコア部と前記コイルとの間の間隔はそれぞれ、前記第一端における第一間隔よりも前記第二端における第二間隔の方が大きく、
前記第一間隔と前記第二間隔との比が０．３２以上０．７０以下である。
筒状の形状を有するコイルと、θ状の形状を有する磁性コアとを備え、
前記コイルは、第一端面および第二端面を有し、
前記磁性コアは、第一コアと第二コアとを備え、
前記第一コアは、第一エンドコア部と、サイドコア部とを含み、
前記第二コアは、第二エンドコア部を含み、
前記第一コアおよび前記第二コアの少なくとも一つは、ミドルコア部の少なくとも一部を含み、
前記第一エンドコア部は、前記コイルの前記第一端面と向かい合うように配置され、
前記第二エンドコア部は、前記コイルの前記第二端面と向かい合うように配置され、
前記ミドルコア部は前記コイル内に配置され、
前記サイドコア部は、前記コイルを挟むように前記ミドルコア部と並列に配置される第一サイドコア部と第二サイドコア部とを有し、
前記第一コアの比透磁率は前記第二コアの比透磁率よりも低く、
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一エンドコア部に結合された第一端と、前記第二エンドコア部に結合された第二端とを有し、
前記第一サイドコア部と前記コイルとの間の間隔、および前記第二サイドコア部と前記コイルとの間の間隔はそれぞれ、前記第一端における第一間隔よりも前記第二端における第二間隔の方が大きく、
前記第一間隔と前記第二間隔との比が０．３２以上０．７０以下である。
【0011】
本開示のリアクトルは、コイルの損失を低減することができる。サイドコア部の比透磁率が低く、第二エンドコア部の比透磁率が高い場合、第二端の近傍領域においてサイドコア部から第二エンドコア部へショートカットする漏れ磁束が発生するおそれがある。この漏れ磁束がコイルに鎖交することによって、コイルに損失が発生する。本開示のリアクトルによれば、第一端における第一間隔よりも第二端における第二間隔の方が大きいことで、コイルに鎖交する漏れ磁束を抑制することができる。コイルへの漏れ磁束が減少するため、コイルの損失を低減できる。第一間隔と第二間隔との比が０．７０以下であることで、コイルへの漏れ磁束が十分に抑制されるため、コイルの損失を効果的に低減できる。特に、第一間隔と前記第二間隔との比が０．３２以上０．７０以下である場合、インダクタンスの減少を抑制しつつ、コイルの損失を効果的に低減できる。
【0012】
第一コアと第二コアとの磁気特性が異なることで、磁性コア全体の磁気特性を調整できる。第一コアの比透磁率が第二コアの比透磁率よりも低いことで、所定のインダクタンスが得られ易い。
【0013】
（２）上記（１）に記載のリアクトルにおいて、
前記ミドルコア部は、第一ミドルコア部と第二ミドルコア部とを有し、
前記第一ミドルコア部は、前記第一エンドコア部に結合され、
前記第二ミドルコア部は、前記第二エンドコア部に結合されていてもよい。
前記ミドルコア部は、第一ミドルコア部と第二ミドルコア部とを有し、
前記第一ミドルコア部は、前記第一エンドコア部に結合され、
前記第二ミドルコア部は、前記第二エンドコア部に結合されていてもよい。
【0014】
上記（２）の構成は、第一ミドルコア部と第二ミドルコア部との磁気特性を異ならせることができる。このような構成により、磁性コア全体の磁気特性を調整できる。
【0015】
（３）上記（２）に記載のリアクトルにおいて、
前記ミドルコア部は、前記第一ミドルコア部と前記第二ミドルコア部との間にギャップ部を有してもよい。
前記ミドルコア部は、前記第一ミドルコア部と前記第二ミドルコア部との間にギャップ部を有してもよい。
【0016】
上記（３）の構成は、ギャップ部によって、磁性コア全体の磁気特性を調整できる。
【0017】
（４）上記（１）から（３）のいずれかに記載のリアクトルにおいて、
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一端から前記第二端に向かって幅が細くなるテーパー形状を有してもよい。
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一端から前記第二端に向かって幅が細くなるテーパー形状を有してもよい。
【0018】
上記（４）の構成は、コイルの損失を低減し易い。
【0019】
（５）上記（１）から（３）のいずれかに記載のリアクトルにおいて、
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一端から前記第二端に向かって幅が細くなる段付き形状を有してもよい。
前記第一サイドコア部および前記第二サイドコア部はそれぞれ、前記第一端から前記第二端に向かって幅が細くなる段付き形状を有してもよい。
【0020】
上記（５）の構成は、コイルの損失を低減し易い。
【0021】
（６）上記（１）から（５）のいずれかに記載のリアクトルにおいて、
前記第一コアの比透磁率が５以上５０以下であってもよい。
前記第一コアの比透磁率が５以上５０以下であってもよい。
【0022】
上記（６）の構成は、所定のインダクタンスが得られ易い。
【0023】
（７）上記（１）から（６）のいずれかに記載のリアクトルにおいて、
前記第一コアは、樹脂中に軟磁性粉末が分散された複合材料の成形体により構成されていてもよい。
前記第一コアは、樹脂中に軟磁性粉末が分散された複合材料の成形体により構成されていてもよい。
【0024】
一般的に、複合材料の成形体の比透磁率は低い。上記（７）の構成は、第一コアの比透磁率が第二コアの比透磁率よりも低い磁性コアを構成し易い。第一コアが複合材料の成形体により構成されていることで、第一コアの比透磁率を例えば５以上５０以下に調整し易い。
【0025】
（８）上記（１）から（７）のいずれかに記載のリアクトルにおいて、
前記第二コアの比透磁率が１００以上５００以下であってもよい。
前記第二コアの比透磁率が１００以上５００以下であってもよい。
【0026】
上記（８）の構成は、所定のインダクタンスが得られ易い。
【0027】
（９）上記（１）から（８）のいずれかに記載のリアクトルにおいて、
前記第二コアは、圧粉成形体により構成されていてもよい。
前記第二コアは、圧粉成形体により構成されていてもよい。
【0028】
一般的に、圧粉成形体の比透磁率は高い。上記（９）の構成は、第一コアの比透磁率が第二コアの比透磁率よりも低い磁性コアを構成し易い。第二コアが圧粉成形体により構成されていることで、第二コアの比透磁率を例えば１００以上５００以下に調整し易い。
【0029】
（１０）本開示のコンバータは、
上記（１）から（９）のいずれか１つに記載のリアクトルを備える。
上記（１）から（９）のいずれか１つに記載のリアクトルを備える。
【0030】
本開示のコンバータは、本開示のリアクトルを備えることから、損失が小さい。
【0031】
（１１）本開示の電力変換装置は、
上記（１０）に記載のコンバータを備える。
上記（１０）に記載のコンバータを備える。
【0032】
本開示の電力変換装置は、本開示のコンバータを備えることから、損失が小さい。
【0033】
［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、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。
本開示の実施形態の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、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。
【0034】
［実施形態１］
〔リアクトル〕
図１から図３を参照して、実施形態１のリアクトル１ａを説明する。リアクトル１ａは、コイル２と磁性コア３とを備える。磁性コア３は、第一コア３ａと第二コア３ｂとを備える。磁性コア３は、図２に示すように、第一コア３ａと第二コア３ｂとが組み合わされることで構成されている。磁性コア３は、ミドルコア部３１と、サイドコア部３３と、エンドコア部３５とによりθ状に形成されている。図１は、リアクトル１ａを上方から見た斜視図である。図２は、リアクトル１ａを上方から見た平面図である。図３は、図２に示すリアクトル１ａの半分のみを示す部分平面図である。
〔リアクトル〕
図１から図３を参照して、実施形態１のリアクトル１ａを説明する。リアクトル１ａは、コイル２と磁性コア３とを備える。磁性コア３は、第一コア３ａと第二コア３ｂとを備える。磁性コア３は、図２に示すように、第一コア３ａと第二コア３ｂとが組み合わされることで構成されている。磁性コア３は、ミドルコア部３１と、サイドコア部３３と、エンドコア部３５とによりθ状に形成されている。図１は、リアクトル１ａを上方から見た斜視図である。図２は、リアクトル１ａを上方から見た平面図である。図３は、図２に示すリアクトル１ａの半分のみを示す部分平面図である。
【0035】
実施形態１のリアクトル１ａの特徴は、以下の要件（ａ）、（ｂ）を満たす点にある。
（ａ）第一コア３ａの比透磁率は第二コア３ｂの比透磁率よりも低い。
（ｂ）図３に示すように、第二間隔Ｄ２が第一間隔Ｄ１よりも大きく、かつ、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が０．３２以上０．７０以下である。
（ａ）第一コア３ａの比透磁率は第二コア３ｂの比透磁率よりも低い。
（ｂ）図３に示すように、第二間隔Ｄ２が第一間隔Ｄ１よりも大きく、かつ、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が０．３２以上０．７０以下である。
【0036】
リアクトル１ａは、第二間隔Ｄ２が第一間隔Ｄ１よりも大きいことで、コイル２の損失を低減することができる。特に、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が０．３２以上０．７０以下であることで、インダクタンスの減少を抑制しつつ、コイル２の損失を効果的に低減することができる。以下、リアクトル１ａの構成を詳細に説明する。
【0037】
＜コイル＞
コイル２は、図１および図２に示すように、磁性コア３のミドルコア部３１に配置される。コイル２は、筒状の形状を有する。コイル２は、第一端面２ａと第二端面２ｂとを有する。本実施形態では、コイル２は、平角線をエッジワイズ巻きすることにより形成されたエッジワイズコイルである。
コイル２は、図１および図２に示すように、磁性コア３のミドルコア部３１に配置される。コイル２は、筒状の形状を有する。コイル２は、第一端面２ａと第二端面２ｂとを有する。本実施形態では、コイル２は、平角線をエッジワイズ巻きすることにより形成されたエッジワイズコイルである。
【0038】
コイル２の形状は多角筒状でもよいし、円筒状でもよい。多角筒状とは、コイル２の端面の輪郭形状が多角形状であることをいう。多角形状は、例えば、四角形状、六角形状および八角形状である。四角形状には、矩形状が含まれる。矩形状には、正方形状が含まれる。四角形には、幾何学上の四角形に限らず、４つの角部をつないで構成された形状を含む。即ち、４つの角部を面取りにより丸めた形状、または、４つの角部を直線状に面取りした形状など、細部に変更が加えられた四角形も含む。円筒状とは、コイル２の端面の輪郭形状が円形状であることをいう。円形状には、真円形状のみならず、楕円形状も含まれる。本実施形態では、コイル２の形状が矩形筒状である。
【0039】
＜磁性コア＞
磁性コア３は、図１および図２に示すように、ミドルコア部３１と、サイドコア部３３と、エンドコア部３５とを有する。図２および図３では、ミドルコア部３１とエンドコア部３５との境界、およびサイドコア部３３とエンドコア部３５との境界が二点鎖線で示されている。この点は、後述する図４および図５でも同様である。磁性コア３は、図２に示すように、平面視においてθ状の形状を有する。
磁性コア３は、図１および図２に示すように、ミドルコア部３１と、サイドコア部３３と、エンドコア部３５とを有する。図２および図３では、ミドルコア部３１とエンドコア部３５との境界、およびサイドコア部３３とエンドコア部３５との境界が二点鎖線で示されている。この点は、後述する図４および図５でも同様である。磁性コア３は、図２に示すように、平面視においてθ状の形状を有する。
【0040】
以下の説明では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を次のように定義する。Ｘ軸方向は、コイル２の軸に沿った方向であって、第一端面２ａから第二端面２ｂに向かう方向である。Ｙ軸方向は、ミドルコア部３１とサイドコア部３３とが並列される方向であって、ミドルコア部３１からサイドコア部３３に向かう方向である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向に直交する。ミドルコア部３１から第一サイドコア部３３１に向かう方向をＹ１方向とする。ミドルコア部３１から第二サイドコア部３３２に向かう方向をＹ２方向とする。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の双方に直交する。Ｚ方向は、Ｘ軸とＹ軸とを含むＸＹ平面を水平にした場合、下から上に向かう方向である。
【0041】
磁性コア３はθ状の閉磁路を形成する。コイル２が通電されると、磁性コア３に磁束が流れる。コイル２によって発生した磁束は、ミドルコア部３１から、エンドコア部３５とサイドコア部３３とを経由して、ミドルコア部３１に戻るように流れる。図２中の破線矢印は磁束の流れを示している。この点は、後述する図４でも同様である。
【0042】
（ミドルコア部）
ミドルコア部３１は、図２に示すように、コイル２内に配置される。ミドルコア部３１の数は１つである。ミドルコア部３１はＸ軸方向に延びている。ミドルコア部３１の長さに沿った方向はコイル２の軸に沿った方向と一致する。ミドルコア部３１の長さは、コイル２の長さと同じまたはそれ以上である。ここでいう長さとは、Ｘ軸方向に沿った距離のことをいう。ミドルコア部３１の両端部はコイル２の両端面から突出していてもよい。この突出する部分もミドルコア部３１の一部である。ミドルコア部３１の形状は、コイル２の内側形状に対応した形状である。本実施形態では、ミドルコア部３１の形状が略直方体状である。
ミドルコア部３１は、図２に示すように、コイル２内に配置される。ミドルコア部３１の数は１つである。ミドルコア部３１はＸ軸方向に延びている。ミドルコア部３１の長さに沿った方向はコイル２の軸に沿った方向と一致する。ミドルコア部３１の長さは、コイル２の長さと同じまたはそれ以上である。ここでいう長さとは、Ｘ軸方向に沿った距離のことをいう。ミドルコア部３１の両端部はコイル２の両端面から突出していてもよい。この突出する部分もミドルコア部３１の一部である。ミドルコア部３１の形状は、コイル２の内側形状に対応した形状である。本実施形態では、ミドルコア部３１の形状が略直方体状である。
【0043】
ミドルコア部３１は、第一エンドコア部３５ａと第二エンドコア部３５ｂとの間に配置される。第一エンドコア部３５ａおよび第二エンドコア部３５ｂについては後述する。ミドルコア部３１は、第一端３２ａと第二端３２ｂとを有する。第一端３２ａは、第一エンドコア部３５ａに結合される。第二端３２ｂは、第二エンドコア部３５ｂに結合される。
【0044】
本実施形態では、ミドルコア部３１は、第一ミドルコア部３１ａと第二ミドルコア部３１ｂとを有する。第一ミドルコア部３１ａと第二ミドルコア部３１ｂとは、Ｘ軸方向に沿って直列に並んでいる。第一ミドルコア部３１ａと第二ミドルコア部３１ｂとの境界はコイル２内に位置する。第一ミドルコア部３１ａは、第一エンドコア部３５ａに結合される第一端３２ａを含む。第二ミドルコア部３１ｂは、第二エンドコア部３５ｂに結合される第二端３２ｂを含む。結合されるとは、くっついて離れないことを意味する。第一ミドルコア部３１ａと第一エンドコア部３５ａとは一体に成形されていてもよい。第一ミドルコア部３１ａと第一エンドコア部３５ａとがそれぞれ独立した別部品である場合、例えば、第一端３２ａが第一エンドコア部３５ａに接着されていてもよいし、第一ミドルコア部３１ａと第一エンドコア部３５ａとの少なくとも一部同士が樹脂モールドに覆われることよって一体化されていてもよい。第二ミドルコア部３１ｂと第二エンドコア部３５ｂとは一体に成形されていてもよい。第二ミドルコア部３１ｂと第二エンドコア部３５ｂとがそれぞれ独立した別部品である場合、例えば、第二端３２ｂが第二エンドコア部３５ｂに接着されていてもよいし、第二ミドルコア部３１ｂと第二エンドコア部３５ｂとの少なくとも一部同士が樹脂モールドに覆われることよって一体化されていてもよい。樹脂モールドは、第一コア３ａと第二コア３ｂの各々の少なくとも一部を覆うように一連に形成された成形部材である。本実施形態では、第一ミドルコア部３１ａと第一エンドコア部３５ａとが一体に成形されている。第二ミドルコア部３１ｂと第二エンドコア部３５ｂとが一体に成形されている。
【0045】
第一ミドルコア部３１ａおよび第二ミドルコア部３１ｂの各々の長さは、適宜設定することができる。本実施形態では、第一ミドルコア部３１ａの長さと第二ミドルコア部３１ｂの長さとが異なる。第一ミドルコア部３１ａが第二ミドルコア部３１ｂよりも長い。第一ミドルコア部３１ａが第二ミドルコア部３１ｂよりも短くてもよい。第一ミドルコア部３１ａの長さと第二ミドルコア部３１ｂの長さとが同じであってもよい。
【0046】
本実施形態では、ミドルコア部３１がギャップ部３１ｇを有する。ギャップ部３１ｇは、第一ミドルコア部３１ａと第二ミドルコア部３１ｂとの間に設けられている。ミドルコア部３１がギャップ部３１ｇを有することで、インダクタンスを調整することができる。ギャップ部３１ｇは、コイル２内に位置する。ギャップ部３１ｇがコイル２内に位置する場合、ギャップ部３１ｇがコイル２から露出する場合に比較して、ギャップ部３１ｇからの漏れ磁束が減少する。そのため、ギャップ部３１ｇからの漏れ磁束がコイル２に鎖交することを抑制し易い。ギャップ部３１ｇからの漏れ磁束に起因する損失を低減することができる。ギャップ部３１ｇの長さは、所定のインダクタンスが得られるように適宜設定される。ギャップ部３１ｇの長さは、例えば０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下、０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、更に０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。ギャップ部３１ｇは、エアギャップでもよい。ギャップ部３１ｇは、例えば、樹脂またはセラミックスからなる非磁性材により構成されていてもよい。ミドルコア部３１がギャップ部３１ｇを有する場合、ミドルコア部３１の長さは、第一ミドルコア部３１ａの長さと、第二ミドルコア部３１ｂの長さと、ギャップ部３１ｇの長さとを合計した長さである。ギャップ部３１ｇはなくてもよい。ギャップ部３１ｇがない場合、第一ミドルコア部３１ａと第二ミドルコア部３１ｂとが互いに接しており、第一ミドルコア部３１ａと第二ミドルコア部３１ｂとの間に実質的に隙間がない。
【0047】
（エンドコア部）
エンドコア部３５は、図２に示すように、コイル２の外に配置される。エンドコア部３５は、コイル２の両端面とそれぞれ向かい合うように配置される。エンドコア部３５の数は２つである。エンドコア部３５は第一エンドコア部３５ａと第二エンドコア部３５ｂとを有する。第一エンドコア部３５ａと第二エンドコア部３５ｂとは、Ｘ軸方向に間隔をあけて配置されている。第一エンドコア部３５ａおよび第二エンドコア部３５ｂはそれぞれ、互いに向かい合う内側面を有する。第一エンドコア部３５ａは、コイル２の第一端面２ａと向かい合う。第一エンドコア部３５ａには、ミドルコア部３１の第一端３２ａが結合される。第二エンドコア部３５ｂは、コイル２の第二端面２ｂと向かい合う。第二エンドコア部３５ｂには、ミドルコア部３１の第二端３２ｂが結合される。
エンドコア部３５は、図２に示すように、コイル２の外に配置される。エンドコア部３５は、コイル２の両端面とそれぞれ向かい合うように配置される。エンドコア部３５の数は２つである。エンドコア部３５は第一エンドコア部３５ａと第二エンドコア部３５ｂとを有する。第一エンドコア部３５ａと第二エンドコア部３５ｂとは、Ｘ軸方向に間隔をあけて配置されている。第一エンドコア部３５ａおよび第二エンドコア部３５ｂはそれぞれ、互いに向かい合う内側面を有する。第一エンドコア部３５ａは、コイル２の第一端面２ａと向かい合う。第一エンドコア部３５ａには、ミドルコア部３１の第一端３２ａが結合される。第二エンドコア部３５ｂは、コイル２の第二端面２ｂと向かい合う。第二エンドコア部３５ｂには、ミドルコア部３１の第二端３２ｂが結合される。
【0048】
第一エンドコア部３５ａおよび第二エンドコア部３５ｂの各々の形状は、所定の磁路が形成される形状であれば特に限定されない。本実施形態では、第一エンドコア部３５ａおよび第二エンドコア部３５ｂの各々の形状が略直方体状である。
【0049】
（サイドコア部）
サイドコア部３３は、図２に示すように、コイル２の外に配置される。サイドコア部３３は、コイル２を挟むようにミドルコア部３１と並列に配置される。サイドコア部３３の数は２つである。サイドコア部３３はＸ軸方向に延びている。サイドコア部３３の長さに沿った方向はミドルコア部３１の長さに沿った方向と平行である。サイドコア部３３の長さは、ミドルコア部３１の長さと同等である。
サイドコア部３３は、図２に示すように、コイル２の外に配置される。サイドコア部３３は、コイル２を挟むようにミドルコア部３１と並列に配置される。サイドコア部３３の数は２つである。サイドコア部３３はＸ軸方向に延びている。サイドコア部３３の長さに沿った方向はミドルコア部３１の長さに沿った方向と平行である。サイドコア部３３の長さは、ミドルコア部３１の長さと同等である。
【0050】
サイドコア部３３は、第一サイドコア部３３１と第二サイドコア部３３２とを有する。第一サイドコア部３３１と第二サイドコア部３３２とは、Ｙ軸方向に間隔をあけて配置されている。第一サイドコア部３３１は、ミドルコア部３１からＹ１方向に離れて配置される。第二サイドコア部３３２は、ミドルコア部３１からＹ２方向に離れて配置される。本実施形態では、第一サイドコア部３３１と第二サイドコア部３３２とが、ミドルコア部３１の中心線に対して線対称に配置されている。
【0051】
第一サイドコア部３３１および第二サイドコア部３３２は、第一エンドコア部３５ａと第二エンドコア部３５ｂとの間に配置される。第一サイドコア部３３１および第二サイドコア部３３２はそれぞれ、第一端３４ａと第二端３４ｂとを有する。第一端３４ａは、第一エンドコア部３５ａに結合される。第二端３４ｂは、第二エンドコア部３５ｂに結合される。
【0052】
本実施形態では、サイドコア部３３と第一エンドコア部３５ａとが一体に成形されている。サイドコア部３３と第一エンドコア部３５ａとがそれぞれ独立した別部品であってもよい。この場合、例えば、第一端３４ａが第一エンドコア部３５ａに接着されていてもよいし、サイドコア部３３と第一エンドコア部３５ａとの少なくとも一部同士が樹脂モールドに覆われることによって一体化されていてもよい。本実施形態では、サイドコア部３３と第二エンドコア部３５ｂとがそれぞれ独立した別部品である。サイドコア部３３と第二エンドコア部３５ｂとは図示しない樹脂モールドによって一体化されている。サイドコア部３３の第二端３４ｂが第二エンドコア部３５ｂに接着されていてもよい。
【0053】
〈サイドコア部とコイルとの間の間隔〉
本実施形態では、第一サイドコア部３３１とコイル２との間の間隔、および第二サイドコア部３３２とコイル２との間の間隔がそれぞれ、Ｘ軸方向にわたって一定ではない。つまり、サイドコア部３３とコイル２との間の間隔が、サイドコア部３３の全長にわたって一定ではない。サイドコア部３３とコイル２との間の間隔は、第一端３４ａから第二端３４ｂに向かって大きくなっている。サイドコア部３３とコイル２との間の間隔とは、サイドコア部３３の内側面とコイル２の外周面との間の間隔のことをいう。サイドコア部３３の内側面は、コイル２の外周面と向かい合う面である。
本実施形態では、第一サイドコア部３３１とコイル２との間の間隔、および第二サイドコア部３３２とコイル２との間の間隔がそれぞれ、Ｘ軸方向にわたって一定ではない。つまり、サイドコア部３３とコイル２との間の間隔が、サイドコア部３３の全長にわたって一定ではない。サイドコア部３３とコイル２との間の間隔は、第一端３４ａから第二端３４ｂに向かって大きくなっている。サイドコア部３３とコイル２との間の間隔とは、サイドコア部３３の内側面とコイル２の外周面との間の間隔のことをいう。サイドコア部３３の内側面は、コイル２の外周面と向かい合う面である。
【0054】
図３を参照して、サイドコア部３３とコイル２との間の間隔について詳しく説明する。図３は、図２に示すリアクトル１ａをミドルコア部３１の中心線で２分割した部分のうち、第一サイドコア部３３１を含む半分のみを示している。ここでは、図３を参照して、第一サイドコア部３３１とコイル２との間の間隔について説明するが、第二サイドコア部３３２とコイル２との間の間隔も同様である。第一サイドコア部３３１とコイル２との間の間隔は、第一端３４ａにおける第一間隔Ｄ１よりも第二端３４ｂにおける第二間隔Ｄ２の方が大きい。第一間隔Ｄ１とは、第一サイドコア部３３１の内側面のうちの第一端３４ａに位置する内側面と、コイル２の外周面を延長した仮想面との間隔のことをいう。第一端３４ａの端面と内側面との角部が面取りされている場合は、面取りはないものとみなす。つまり、第一端３４ａの端面の延長面と内側面の延長面との角部と、上記仮想面との間隔を第一間隔Ｄ１とみなす。第二間隔Ｄ２とは、第一サイドコア部３３１の内側面のうちの第二端３４ｂに位置する内側面と、コイル２の外周面を延長した仮想面との間隔のことをいう。第二端３４ｂの端面と内側面との角部が面取りされている場合は、面取りはないものとみなす。つまり、第二端３４ｂの端面の延長面と内側面の延長面との角部と、上記仮想面との間隔を第二間隔Ｄ２とみなす。
【0055】
第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比は０．３２以上０．７０以下である。第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比はＤ１／Ｄ２で表される。比Ｄ１／Ｄ２が小さいほど、第二間隔Ｄ２が大きい。第二間隔Ｄ２が大きいほど、第二端３４ｂの近傍領域においてサイドコア部３３とコイル２との間隔が大きくなる。そのため、第二端３４ｂの近傍領域においてサイドコア部３３から第二エンドコア部３５ｂに向けてショートカットする漏れ磁束がコイル２に鎖交することを抑制することができる。コイル２への漏れ磁束が減少するため、コイル２の損失を低減できる。比Ｄ１／Ｄ２が０．７０以下であることで、コイル２への漏れ磁束が十分に抑制されるため、コイル２の損失を効果的に低減できる。比Ｄ１／Ｄ２が小さくなり過ぎる、即ち第二間隔Ｄ２が大き過ぎると、インダクタンスが減少するおそれがあり、所定のインダクタンスが得られ難くなる場合がある。比Ｄ１／Ｄ２比が０．３２以上であることで、インダクタンスの減少を抑制し易い。比Ｄ１／Ｄ２は、更に０．３５以上０．７０以下、０．４０以上０．６０以下でもよい。
【0056】
〈サイドコア部の形状〉
サイドコア部３３は、サイドコア部３３の幅が第一端３４ａから第二端３４ｂに向かって細くなる形状を有する。サイドコア部３３は、第二端３４ｂの幅が第一端３４ａの幅よりも細ければよい。サイドコア部３３は、第一端３４ａと第二端３４ｂとの間の少なくとも一部に幅が細くなる部分を有していればよく、第一端３４ａと第二端３４ｂとの間の一部に幅が一定になる部分を有していてもよい。サイドコア部３３の幅は、サイドコア部３３のＹ軸方向の寸法である。本実施形態では、第一サイドコア部３３１の形状と第二サイドコア部３３２の形状とが、ミドルコア部３１の中心線に対して線対称である。
サイドコア部３３は、サイドコア部３３の幅が第一端３４ａから第二端３４ｂに向かって細くなる形状を有する。サイドコア部３３は、第二端３４ｂの幅が第一端３４ａの幅よりも細ければよい。サイドコア部３３は、第一端３４ａと第二端３４ｂとの間の少なくとも一部に幅が細くなる部分を有していればよく、第一端３４ａと第二端３４ｂとの間の一部に幅が一定になる部分を有していてもよい。サイドコア部３３の幅は、サイドコア部３３のＹ軸方向の寸法である。本実施形態では、第一サイドコア部３３１の形状と第二サイドコア部３３２の形状とが、ミドルコア部３１の中心線に対して線対称である。
【0057】
図３を参照して、本実施形態におけるサイドコア部３３の形状を詳しく説明する。ここでは、第一サイドコア部３３１の形状について説明する。第一サイドコア部３３１はテーパー形状を有する。テーパー形状とは、第一端３４ａから第二端３４ｂに向かって連続的に幅が細くなる部分を有する形状のことをいう。本実施形態では、第一サイドコア部３３１は、全長にわたってテーパー形状に形成されている。第一サイドコア部３３１の内側面は、コイル２の外周面に対して傾斜する傾斜面３３ｔを有する。傾斜面３３ｔは、第一端３４ａから第二端３４ｂに向かってコイル２の外周面から遠ざかるように傾斜する。コイル２の外周面に対する傾斜面３３ｔの角度は、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比が所定の範囲を満たすように適宜設定される。傾斜面３３ｔの角度とは、傾斜面３３ｔとコイル２の外周面とがなすとが角度のことをいう。コイル２の外周面はＸ軸に平行である。傾斜面３３ｔの角度は、第一サイドコア部３３１の長さに応じて適宜設定することができる。傾斜面３３ｔの角度は、例えば１°以上５°未満、更に２°以上４°以下である。
【0058】
（第一コア・第二コア）
磁性コア３は、図２に示すように、第一コア３ａと第二コア３ｂとにより構成される。本実施形態では、第一コア３ａがＥ字状の形状を有し、かつ、第二コア３ｂがＴ字状の形状を有する。つまり、磁性コア３は、Ｅ字状の第一コア３ａとＴ字状の第二コア３ｂとからなるＥ－Ｔ型である。
磁性コア３は、図２に示すように、第一コア３ａと第二コア３ｂとにより構成される。本実施形態では、第一コア３ａがＥ字状の形状を有し、かつ、第二コア３ｂがＴ字状の形状を有する。つまり、磁性コア３は、Ｅ字状の第一コア３ａとＴ字状の第二コア３ｂとからなるＥ－Ｔ型である。
【0059】
（第一コア）
第一コア３ａは、第一エンドコア部３５ａと、サイドコア部３３とを含む。本実施形態では、第一コア３ａは、第一エンドコア部３５ａと、第一ミドルコア部３１ａと、第一サイドコア部３３１と、第二サイドコア部３３２とを有する。第一ミドルコア部３１ａと、第一エンドコア部３５ａと、第一サイドコア部３３１と、第二サイドコア部３３２とは一体に成形されている。第一コア３ａは一体成形品であるので、第一コア３ａを構成する各コア部は同じ材質である。即ち、第一コア３ａを構成する各コア部の磁気特性は実質的に同じである。第一コア３ａの形状は、平面視においてＥ字状である。
第一コア３ａは、第一エンドコア部３５ａと、サイドコア部３３とを含む。本実施形態では、第一コア３ａは、第一エンドコア部３５ａと、第一ミドルコア部３１ａと、第一サイドコア部３３１と、第二サイドコア部３３２とを有する。第一ミドルコア部３１ａと、第一エンドコア部３５ａと、第一サイドコア部３３１と、第二サイドコア部３３２とは一体に成形されている。第一コア３ａは一体成形品であるので、第一コア３ａを構成する各コア部は同じ材質である。即ち、第一コア３ａを構成する各コア部の磁気特性は実質的に同じである。第一コア３ａの形状は、平面視においてＥ字状である。
【0060】
（第二コア）
第二コア３ｂは、第二エンドコア部３５ｂを含む。本実施形態では、第二コア３ｂは、第二エンドコア部３５ｂと、第二ミドルコア部３１ｂとを有する。第二エンドコア部３５ｂと、第二ミドルコア部３１ｂとは一体に成形されている。第二コア３ｂは一体成形品であるので、第二コア３ｂを構成する各コア部は同じ材質である。即ち、第二コア３ｂを構成する各コア部の磁気特性は実質的に同じである。第二コア３ｂの形状は、平面視においてＴ字状である。
第二コア３ｂは、第二エンドコア部３５ｂを含む。本実施形態では、第二コア３ｂは、第二エンドコア部３５ｂと、第二ミドルコア部３１ｂとを有する。第二エンドコア部３５ｂと、第二ミドルコア部３１ｂとは一体に成形されている。第二コア３ｂは一体成形品であるので、第二コア３ｂを構成する各コア部は同じ材質である。即ち、第二コア３ｂを構成する各コア部の磁気特性は実質的に同じである。第二コア３ｂの形状は、平面視においてＴ字状である。
【0061】
第一コア３ａおよび第二コア３ｂの少なくとも一つは、ミドルコア部３１の少なくとも一部を含む。第一コア３ａはミドルコア部３１の全部を有していてもよい。第一コア３ａがミドルコア部３１の全部を有する場合、第二コア３ｂは第二エンドコア部３５ｂのみを有する。この場合、第二コア３ｂの形状は、平面視においてＩ字状である。第二コア３ｂはミドルコア部３１の全部を有していてもよい。第二コア３ｂがミドルコア部３１の全部を有する場合、第一コア３ａは第一エンドコア部３５ａと、第一サイドコア部３３１と、第二サイドコア部３３２とからなる。この場合、第一コア３ａの形状は、平面視においてＵ字状である。
【0062】
〈第一コア・第二の比透磁率〉
第一コア３ａの比透磁率は第二コア３ｂの比透磁率よりも低い。つまり、磁性コア３において、サイドコア部３３の比透磁率が第二エンドコア部３５ｂの比透磁率よりも低い。第一コア３ａおよび第二コア３ｂの各々の比透磁率は、上記関係を満たした上で、所定のインダクタンスが得られるように適宜設定される。第一コア３ａの比透磁率は、例えば５以上５０以下である。第二コア３ｂの比透磁率は、例えば５０以上５００以下である。第一コア３ａの比透磁率が５以上５０以下の範囲内で、かつ、第二コア３ｂの比透磁率が５０以上５００以下の範囲内であれば、所定のインダクタンスが得られ易い。第一コア３ａの比透磁率は、１０以上４５以下、更に１５以上４０以下でもよい。第二コア３ｂの比透磁率は、１００以上４５０以下、更に１５０以上４００以下でもよい。第一コア３ａの比透磁率と第二コア３ｂの比透磁率との差は、例えば５０以上である。第一コア３ａの比透磁率と第二コア３ｂの比透磁率との差は、５０以上４５０以下、更に１００以上４００以下でもよい。
第一コア３ａの比透磁率は第二コア３ｂの比透磁率よりも低い。つまり、磁性コア３において、サイドコア部３３の比透磁率が第二エンドコア部３５ｂの比透磁率よりも低い。第一コア３ａおよび第二コア３ｂの各々の比透磁率は、上記関係を満たした上で、所定のインダクタンスが得られるように適宜設定される。第一コア３ａの比透磁率は、例えば５以上５０以下である。第二コア３ｂの比透磁率は、例えば５０以上５００以下である。第一コア３ａの比透磁率が５以上５０以下の範囲内で、かつ、第二コア３ｂの比透磁率が５０以上５００以下の範囲内であれば、所定のインダクタンスが得られ易い。第一コア３ａの比透磁率は、１０以上４５以下、更に１５以上４０以下でもよい。第二コア３ｂの比透磁率は、１００以上４５０以下、更に１５０以上４００以下でもよい。第一コア３ａの比透磁率と第二コア３ｂの比透磁率との差は、例えば５０以上である。第一コア３ａの比透磁率と第二コア３ｂの比透磁率との差は、５０以上４５０以下、更に１００以上４００以下でもよい。
【0063】
比透磁率は、次のようにして求めることができる第一コア３ａと第二コア３ｂのそれぞれからリング状の測定試料を切り出す。各々の測定試料に、一次側：３００巻き、二次側：２０巻きの巻線を施す。Ｂ－Ｈ初磁化曲線をＨ＝０（Ｏｅ）以上１００（Ｏｅ）以下の範囲で測定し、このＢ－Ｈ初磁化曲線のＢ／Ｈの最大値を求める。この最大値を比透磁率とする。ここでいう磁化曲線とは、いわゆる直流磁化曲線のことである。
【0064】
〈第一コア・第二コアの材質〉
第一コア３ａおよび第二コア３ｂはそれぞれ、軟磁性材料の成形体により構成されている。成形体は、例えば、圧粉成形体または複合材料の成形体である。第一コア３ａと第二コア３ｂとは、互いに異なる材質の成形体で構成されている。互いに異なる材質とは、第一コア３ａおよび第二コア３ｂを構成する各々の成形体において、個々の構成要素の材質が異なる場合は勿論、個々の構成要素の材質が同じであっても、構成要素の含有量が異なる場合も含む。例えば、第一コア３ａと第二コア３ｂとが圧粉成形体で構成されていても、圧粉成形体を構成する軟磁性粉末の材質および含有量の少なくとも１つが異なれば、互いに異なる材質である。また、第一コア３ａと第二コア３ｂとが複合材料の成形体で構成されていても、複合材料を構成する軟磁性粉末の材質および含有量の少なくとも１つが異なれば、互いに異なる材質である。
第一コア３ａおよび第二コア３ｂはそれぞれ、軟磁性材料の成形体により構成されている。成形体は、例えば、圧粉成形体または複合材料の成形体である。第一コア３ａと第二コア３ｂとは、互いに異なる材質の成形体で構成されている。互いに異なる材質とは、第一コア３ａおよび第二コア３ｂを構成する各々の成形体において、個々の構成要素の材質が異なる場合は勿論、個々の構成要素の材質が同じであっても、構成要素の含有量が異なる場合も含む。例えば、第一コア３ａと第二コア３ｂとが圧粉成形体で構成されていても、圧粉成形体を構成する軟磁性粉末の材質および含有量の少なくとも１つが異なれば、互いに異なる材質である。また、第一コア３ａと第二コア３ｂとが複合材料の成形体で構成されていても、複合材料を構成する軟磁性粉末の材質および含有量の少なくとも１つが異なれば、互いに異なる材質である。
【0065】
圧粉成形体は、軟磁性粉末を含む原料粉末を圧縮成形してなる。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含有量が多い。そのため、圧粉成形体は、複合材料の成形体に比較して磁気特性が高い。磁気特性は、例えば、比透磁率と飽和磁束密度である。圧粉成形体は、例えば、バインダ樹脂および成形助剤の少なくとも一つを含有してもよい。圧粉成形体における軟磁性粉末の含有量は、圧粉成形体を１００体積％とするとき、例えば８５体積％以上９９．９９体積％以下である。
【0066】
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。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させ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。複合材料の成形体は、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。複合材料の成形体における軟磁性粉末の含有量は、複合材料の成形体を１００体積％とするとき、例えば２０体積％以上８０体積％以下である。
【0067】
軟磁性粉末を構成する粒子は、軟磁性金属の粒子、軟磁性金属の粒子の外周に絶縁被覆を備える被覆粒子、および軟磁性非金属の粒子からなる群より選択される少なくとも一種である。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（鉄）－Ｓｉ（シリコン）合金またはＦｅ－Ｎｉ（ニッケル）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。
【0068】
本実施形態では、第一コア３ａが複合材料の成形体により構成されている。第二コア３ｂが圧粉成形体により構成されている。第一コア３ａが複合材料の成形体により構成されると共に、第二コア３ｂが圧粉成形体により構成されていることで、磁性コア３全体の磁気特性を調整できる。また、第一コア３ａが複合材料の成形体により構成されている場合、第一コア３ａの比透磁率が５以上５０以下を満たし易い。第二コア３ｂが圧粉成形体により構成されている場合、第二コア３ｂの比透磁率が１００以上５００以下を満たし易い。
【0069】
［実施形態２］
図４および図５を参照して、実施形態２のリアクトル１ｂを説明する。実施形態２のリアクトル１ｂは、サイドコア部３３の形状が段付き形状である点が、実施形態１のリアクトル１ａと相違する。以下の説明は、実施形態１との相違点を中心に行う。実施形態１と同様の構成は、同じ符号を付して説明を省略する。
図４および図５を参照して、実施形態２のリアクトル１ｂを説明する。実施形態２のリアクトル１ｂは、サイドコア部３３の形状が段付き形状である点が、実施形態１のリアクトル１ａと相違する。以下の説明は、実施形態１との相違点を中心に行う。実施形態１と同様の構成は、同じ符号を付して説明を省略する。
【0070】
図５を参照して、本実施形態におけるサイドコア部３３の形状を詳しく説明する。ここでは、第一サイドコア部３３１の形状について説明する。サイドコア部３３は段付き形状を有する。段付き形状とは、第一端３４ａから第二端３４ｂに向かって段階的に幅が細くなる部分を有する形状のことをいう。第一サイドコア部３３１の内側面は、段部３３ｓを有する。本実施形態では、段部３３ｓが第一サイドコア部３３１の長さの中心に位置する。第一サイドコア部３３１は、１つの段部３３ｓによって、２つの領域に分かれている。第一端３４ａから段部３３ｓまでの領域が第一領域３４１である。段部３３ｓから第二端３４ｂまでの領域が第二領域３４２である。第二領域３４２の幅は第一領域３４１の幅よりも細い。第一領域３４１の内側面と第二領域３４２の内側面はそれぞれ、コイル２の外周面と平行である。第二領域３４２の内側面とコイル２の外周面との間の間隔は、第一領域３４１の内側面とコイル２の外周面との間の間隔よりも大きい。段部３３ｓの幅は、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比が所定の範囲を満たすように適宜設定される。段部３３ｓの幅は、段部３３ｓのＹ軸方向に沿った距離に相当する。段部３３ｓの幅は、コイル２の外周面から第二領域３４２の内側面までの距離と、コイル２の外周面から第一領域３４１の内側面までの距離との差に等しい。つまり、段部３３ｓの幅はＤ２－Ｄ１で表される。段部３３ｓの幅は、例えば１ｍｍ以上５ｍｍ未満、更に１．２５ｍｍ以上４ｍｍ以下である。
【0071】
本実施形態では、段部３３ｓの数は１つであるが、段部３３ｓは複数あってもよい。段部３３ｓの数がｎの場合、サイドコア部３３を構成する領域の数はｎ＋１である。第ｎ＋１領域は第ｎ領域よりも第二端３４ｂに近い領域であり、第ｎ＋１領域の幅は第ｎ領域の幅より細い。第一領域から第ｎ＋１領域に向かうにつれて段階的に幅が細くなる。
【0072】
サイドコア部３３の形状は、テーパー形状と段付き形状とが組み合わされた形状であってもよい。サイドコア部３３の形状の変形例としては、例えば、次のような形状がある。
（１）図５において、第一領域３４１はテーパー形状であり、第二領域３４２は第一領域３４１に対して段部３３ｓがなく、かつ、幅が一定である形状であってもよい。
（２）図５において、第一領域３４１はテーパー形状であり、第二領域３４２は第一領域３４１に対して段部３３ｓがあり、かつ、幅が一定である形状であってもよい。
（３）図５において、第一領域３４１は幅が一定である形状であり、第二領域３４２は第一領域３４１に対して段部３３ｓがなく、かつ、テーパー形状であってもよい。
（４）図５において、第一領域３４１は幅が一定である形状であり、第二領域３４２は第一領域３４１に対して段部３３ｓがあり、かつ、テーパー形状であってもよい。
（１）図５において、第一領域３４１はテーパー形状であり、第二領域３４２は第一領域３４１に対して段部３３ｓがなく、かつ、幅が一定である形状であってもよい。
（２）図５において、第一領域３４１はテーパー形状であり、第二領域３４２は第一領域３４１に対して段部３３ｓがあり、かつ、幅が一定である形状であってもよい。
（３）図５において、第一領域３４１は幅が一定である形状であり、第二領域３４２は第一領域３４１に対して段部３３ｓがなく、かつ、テーパー形状であってもよい。
（４）図５において、第一領域３４１は幅が一定である形状であり、第二領域３４２は第一領域３４１に対して段部３３ｓがあり、かつ、テーパー形状であってもよい。
【0073】
［実施形態３］
〔コンバータ・電力変換装置〕
実施形態のリアクトルは、以下の通電条件を満たす用途に利用できる。通電条件は、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。実施形態のリアクトルは、代表的には電気自動車およびハイブリッド自動車などの車両などに搭載されるコンバータの構成部品、および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〕
実施形態のリアクトルは、以下の通電条件を満たす用途に利用できる。通電条件は、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。実施形態のリアクトルは、代表的には電気自動車およびハイブリッド自動車などの車両などに搭載されるコンバータの構成部品、および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。
【0074】
ハイブリッド自動車および電気自動車などの車両１２００は、図６に示す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６では、車両１２００の充電箇所としてインレットを示すが、プラグを備える形態とすることができる。
【0075】
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に接続されて、直流と交流との相互変換を行うインバータ１１２０とを有する。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からインバータ１１２０を介して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に給電し、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。
【0076】
コンバータ１１１０は、図７に示す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、実施形態のリアクトルを備える。実施形態のリアクトルを備えることで、電力変換装置１１００およびコンバータ１１１０の損失が小さい。
【0077】
車両１２００は、コンバータ１１１０の他、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や、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、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を備える。コンバータ１１１０は、代表的には、ＤＣ－ＤＣ変換を行うが、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や補機電源用コンバータ１１６０のリアクトルに、実施形態のリアクトル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または降圧のみを行うコンバータに、実施形態のリアクトルを利用することもできる。
【0078】
＜試験例１＞
実施形態１のリアクトル１ａと同様の構成のリアクトルについて、インダクタンスと損失を評価した。
実施形態１のリアクトル１ａと同様の構成のリアクトルについて、インダクタンスと損失を評価した。
【0079】
試験例１では、表１に示す試料Ｎｏ．１－０から試料Ｎｏ．１－７のリアクトルを設計した。試料Ｎｏ．１－０から試料Ｎｏ．１－７は、サイドコア部３３の内側面における傾斜面３３ｔの角度を０°から７°までの範囲で変更したモデルである。設計したリアクトルの基本構成を以下に示す。
【0080】
（磁性コアのサイズ）
・磁性コア３の長さＬ：８０ｍｍ
・磁性コア３の幅Ｗ：６５ｍｍ
・磁性コア３の高さＨ：２５ｍｍ
長さＬは、図１に示すように、磁性コア３のＸ軸方向の寸法である。幅Ｗは磁性コア３のＹ軸方向の寸法である。高さＨは磁性コア３のＺ軸方向の寸法である。
（各コア部のサイズ）
・ミドルコア部３１の長さ：５３ｍｍ
・ミドルコア部３１の幅：２５ｍｍ
・第一サイドコア部３３１および第二サイドコア部３３２の各長さ：５３ｍｍ
・第一サイドコア部３３１および第二サイドコア部３３２の各幅：９ｍｍ
・第一エンドコア部３５ａおよび第二エンドコア部３５ｂの各長さ：１３．５ｍｍ
・第一エンドコア部３５ａおよび第二エンドコア部３５ｂの各幅：６５ｍｍ
・ギャップ部３１ｇの長さ：２ｍｍ
各コア部の長さは、Ｘ軸方向の寸法である。各コア部の幅はＹ軸方向の寸法である。各コア部の高さ、即ちＺ軸方向の寸法は２５ｍｍである。
・磁性コア３の長さＬ：８０ｍｍ
・磁性コア３の幅Ｗ：６５ｍｍ
・磁性コア３の高さＨ：２５ｍｍ
長さＬは、図１に示すように、磁性コア３のＸ軸方向の寸法である。幅Ｗは磁性コア３のＹ軸方向の寸法である。高さＨは磁性コア３のＺ軸方向の寸法である。
（各コア部のサイズ）
・ミドルコア部３１の長さ：５３ｍｍ
・ミドルコア部３１の幅：２５ｍｍ
・第一サイドコア部３３１および第二サイドコア部３３２の各長さ：５３ｍｍ
・第一サイドコア部３３１および第二サイドコア部３３２の各幅：９ｍｍ
・第一エンドコア部３５ａおよび第二エンドコア部３５ｂの各長さ：１３．５ｍｍ
・第一エンドコア部３５ａおよび第二エンドコア部３５ｂの各幅：６５ｍｍ
・ギャップ部３１ｇの長さ：２ｍｍ
各コア部の長さは、Ｘ軸方向の寸法である。各コア部の幅はＹ軸方向の寸法である。各コア部の高さ、即ちＺ軸方向の寸法は２５ｍｍである。
【0081】
第一コア３ａの比透磁率：２０
第二コア３ｂの比透磁率：２００
第二コア３ｂの比透磁率：２００
【0082】
試料Ｎｏ．１－０から試料Ｎｏ．１－７における傾斜面の角度を表１に示す。また、各試料について、第一間隔Ｄ１、第二間隔Ｄ２、および第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比（Ｄ１／Ｄ２）を表１に示す。傾斜面３３ｔの角度が０°である試料Ｎｏ．１－０は、サイドコア部３３とコイル２との間の間隔がサイドコア部３３の全長にわたって一定である。つまり、試料Ｎｏ．１－０では、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比が１である。試料Ｎｏ．１－０における第一間隔Ｄ１および第二間隔Ｄ２はそれぞれ２ｍｍである。
【0083】
各試料のリアクトルについて、インダクタンスおよび損失の解析を行った。インダクタンスおよび損失の解析には、市販の電磁界解析ソフトウェアである株式会社ＪＳＯＬ製のＪＭＡＧ－Ｄｅｓｉｇｎｅｒ２１．０を使用し、磁界過渡応答解析を行った。
【0084】
（インダクタンスの解析）
０Ａから４００Ａの電流をコイルに流したときのインダクタンスを解析した。電流値が０Ａのときにおけるコイルの鎖交磁束量からインダクタンスの最大値を求めた。各試料におけるインダクタンスを表１に示す。表１に示すインダクタンスは、試料Ｎｏ．１－０のインダクタンスを基準（１００％）とした比率で示す。
０Ａから４００Ａの電流をコイルに流したときのインダクタンスを解析した。電流値が０Ａのときにおけるコイルの鎖交磁束量からインダクタンスの最大値を求めた。各試料におけるインダクタンスを表１に示す。表１に示すインダクタンスは、試料Ｎｏ．１－０のインダクタンスを基準（１００％）とした比率で示す。
【0085】
（損失の解析）
直流電流０Ａ、入力電圧３００Ｖ、出力電圧６００Ｖ、周波数２０ｋＨｚの電圧をコイルに印加したときの損失を解析した。磁束密度分布および電流密度分布からコイルの損失を求めた。各試料におけるコイル損失を表１に示す。表１に示すコイル損失は、試料Ｎｏ．１－０のコイル損失を基準（１００％）とした比率で示す。
直流電流０Ａ、入力電圧３００Ｖ、出力電圧６００Ｖ、周波数２０ｋＨｚの電圧をコイルに印加したときの損失を解析した。磁束密度分布および電流密度分布からコイルの損失を求めた。各試料におけるコイル損失を表１に示す。表１に示すコイル損失は、試料Ｎｏ．１－０のコイル損失を基準（１００％）とした比率で示す。
【0086】
【表1】
【0087】
表１に示すように、試料Ｎｏ．１－１から試料Ｎｏ．１－７のコイル損失は、試料Ｎｏ．１－０のコイル損失に比較して、１％以上低減されている。試料Ｎｏ．１－１から試料Ｎｏ．１－７は、第一間隔Ｄ１よりも第二間隔Ｄ２が大きく、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比が０．７０以下である。試料Ｎｏ．１－１から試料Ｎｏ．１－７の結果から、第二間隔Ｄ２が大きくなる、即ち第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比が小さくなるほど、コイル損失を低減する効果が得られ易いことがわかる。ただし、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比が小さくなると、試料Ｎｏ．１－０のインダクタンスに比較してインダクタンスが減少することがわかる。試料Ｎｏ．１－１から試料Ｎｏ．１－４のインダクタンスは、試料Ｎｏ．１－０のインダクタンスに比較して５％未満の減少である。インダクタンスの減少が５％未満であれば、試料Ｎｏ．１－０とほぼ同等のインダクタンスとみなすことができる。試料Ｎｏ．１－１から試料Ｎｏ．１－４は第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比が０．３２以上である。インダクタンスを良好に保ちつつ、かつ、コイル損失を低減する効果が得られる第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比は、０．３２以上０．７０以下と考えられる。
【0088】
＜試験例２＞
実施形態２のリアクトル１ｂと同様の構成のリアクトルについて、インダクタンスと損失を評価した。
実施形態２のリアクトル１ｂと同様の構成のリアクトルについて、インダクタンスと損失を評価した。
【0089】
試験例２では、表２に示す試料Ｎｏ．２－０から試料Ｎｏ．２－４のリアクトルを設計した。試料Ｎｏ．２－０からＮｏ．２－４は、サイドコア部３３の内側面における段部３３ｓの幅を０ｍｍから５ｍｍまでの範囲で変更したモデルである。設計したリアクトルの基本構成は試験例１と同じである。
【0090】
試料Ｎｏ．２－０からＮｏ．２－４のリアクトルにおける段部の幅を表２に示す。また、各試料について、第一間隔Ｄ１、第二間隔Ｄ２、および第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比（Ｄ１／Ｄ２）を表１に示す。段部の幅が０ｍｍである試料Ｎｏ．２－０は、サイドコア部３３とコイル２との間の間隔がサイドコア部３３の全長にわたって一定である。つまり、試料Ｎｏ．２－０では、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比が１である。試料Ｎｏ．２－０における第一間隔Ｄ１および第二間隔Ｄ２はそれぞれ２ｍｍである。
【0091】
各試料のリアクトルについて、インダクタンスおよび損失の解析を行った。各試料におけるインダクタンスおよびコイルの損失を試験例１と同様にして求めた。各試料におけるインダクタンスおよびコイル損失を表２に示す。表２に示すインダクタンスは、試料Ｎｏ．２－０のインダクタンスを基準（１００％）とした比率で示す。表２に示すコイル損失は、試料Ｎｏ．２－０のコイル損失を基準（１００％）とした比率で示す。
【0092】
【表2】
【0093】
表２に示すように、試料Ｎｏ．２－１から試料Ｎｏ．２－４のコイル損失は、試料Ｎｏ．２－０のコイル損失に比較して、１％以上、さらには２％以上低減されている。試料Ｎｏ．２－１から試料Ｎｏ．２－４は、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比が０．７０以下である。試料Ｎｏ．２－１から試料Ｎｏ．２－３のインダクタンスは、試料Ｎｏ．２－０のインダクタンスに比較して５％未満の減少である。試験例２の結果からも、インダクタンスを良好に保ちつつ、かつ、コイル損失を低減する効果が得られる第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比は、０．３２以上０．７０以下と考えられる。
【符号の説明】
【0094】
１ａ、１ｂ リアクトル
２ コイル
２ａ 第一端面、２ｂ 第二端面
３ 磁性コア
３ａ 第一コア、３ｂ 第二コア
３１ ミドルコア部
３１ａ 第一ミドルコア部、３１ｂ 第二ミドルコア部
３１ｇ ギャップ部
３２ａ 第一端、３２ｂ 第二端
３３ サイドコア部
３３１ 第一サイドコア部、３３２ 第二サイドコア部
３３ｔ 傾斜面、３３ｓ 段部
３４ａ 第一端、３４ｂ 第二端
３４１ 第一領域、３４２ 第二領域
３５ エンドコア部
３５ａ 第一エンドコア部、３５ｂ 第二エンドコア部
Ｄ１ 第一間隔、Ｄ２ 第二間隔
Ｌ 長さ、Ｗ 幅、Ｈ 高さ
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
２ａ 第一端面、２ｂ 第二端面
３ 磁性コア
３ａ 第一コア、３ｂ 第二コア
３１ ミドルコア部
３１ａ 第一ミドルコア部、３１ｂ 第二ミドルコア部
３１ｇ ギャップ部
３２ａ 第一端、３２ｂ 第二端
３３ サイドコア部
３３１ 第一サイドコア部、３３２ 第二サイドコア部
３３ｔ 傾斜面、３３ｓ 段部
３４ａ 第一端、３４ｂ 第二端
３４１ 第一領域、３４２ 第二領域
３５ エンドコア部
３５ａ 第一エンドコア部、３５ｂ 第二エンドコア部
Ｄ１ 第一間隔、Ｄ２ 第二間隔
Ｌ 長さ、Ｗ 幅、Ｈ 高さ
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】
【手続補正書】
【提出日】2023-12-08
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0040】
以下の説明では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を次のように定義する。Ｘ軸方向は、コイル２の軸に沿った方向であって、第一端面２ａから第二端面２ｂに向かう方向である。Ｙ軸方向は、ミドルコア部３１とサイドコア部３３とが並列される方向であって、ミドルコア部３１からサイドコア部３３に向かう方向である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向に直交する。ミドルコア部３１から第一サイドコア部３３１に向かう方向をＹ１方向とする。ミドルコア部３１から第二サイドコア部３３２に向かう方向をＹ２方向とする。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の双方に直交する。Ｚ軸方向は、Ｘ軸とＹ軸とを含むＸＹ平面を水平にした場合、下から上に向かう方向である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0055】
第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比は０．３２以上０．７０以下である。第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比はＤ１／Ｄ２で表される。比Ｄ１／Ｄ２が小さいほど、第二間隔Ｄ２が大きい。第二間隔Ｄ２が大きいほど、第二端３４ｂの近傍領域においてサイドコア部３３とコイル２との間隔が大きくなる。そのため、第二端３４ｂの近傍領域においてサイドコア部３３から第二エンドコア部３５ｂに向けてショートカットする漏れ磁束がコイル２に鎖交することを抑制することができる。コイル２への漏れ磁束が減少するため、コイル２の損失を低減できる。比Ｄ１／Ｄ２が０．７０以下であることで、コイル２への漏れ磁束が十分に抑制されるため、コイル２の損失を効果的に低減できる。比Ｄ１／Ｄ２が小さくなり過ぎる、即ち第二間隔Ｄ２が大き過ぎると、インダクタンスが減少するおそれがあり、所定のインダクタンスが得られ難くなる場合がある。比Ｄ１／Ｄ２が０．３２以上であることで、インダクタンスの減少を抑制し易い。比Ｄ１／Ｄ２は、更に０．３５以上０．７０以下、０．４０以上０．６０以下でもよい。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0057】
図３を参照して、本実施形態におけるサイドコア部３３の形状を詳しく説明する。ここでは、第一サイドコア部３３１の形状について説明する。第一サイドコア部３３１はテーパー形状を有する。テーパー形状とは、第一端３４ａから第二端３４ｂに向かって連続的に幅が細くなる部分を有する形状のことをいう。本実施形態では、第一サイドコア部３３１は、全長にわたってテーパー形状に形成されている。第一サイドコア部３３１の内側面は、コイル２の外周面に対して傾斜する傾斜面３３ｔを有する。傾斜面３３ｔは、第一端３４ａから第二端３４ｂに向かってコイル２の外周面から遠ざかるように傾斜する。コイル２の外周面に対する傾斜面３３ｔの角度は、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比が所定の範囲を満たすように適宜設定される。傾斜面３３ｔの角度とは、傾斜面３３ｔとコイル２の外周面とがなす角度のことをいう。コイル２の外周面はＸ軸に平行である。傾斜面３３ｔの角度は、第一サイドコア部３３１の長さに応じて適宜設定することができる。傾斜面３３ｔの角度は、例えば１°以上５°未満、更に２°以上４°以下である。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0063】
比透磁率は、次のようにして求めることができる。第一コア３ａと第二コア３ｂのそれぞれからリング状の測定試料を切り出す。各々の測定試料に、一次側：３００巻き、二次側：２０巻きの巻線を施す。Ｂ－Ｈ初磁化曲線をＨ＝０（Ｏｅ）以上１００（Ｏｅ）以下の範囲で測定し、このＢ－Ｈ初磁化曲線のＢ／Ｈの最大値を求める。この最大値を比透磁率とする。ここでいう磁化曲線とは、いわゆる直流磁化曲線のことである。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0090】
試料Ｎｏ．２－０からＮｏ．２－４のリアクトルにおける段部の幅を表２に示す。また、各試料について、第一間隔Ｄ１、第二間隔Ｄ２、および第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比（Ｄ１／Ｄ２）を表１に示す。段部３３ｓの幅が０ｍｍである試料Ｎｏ．２－０は、サイドコア部３３とコイル２との間の間隔がサイドコア部３３の全長にわたって一定である。つまり、試料Ｎｏ．２－０では、第一間隔Ｄ１と第二間隔Ｄ２との比が１である。試料Ｎｏ．２－０における第一間隔Ｄ１および第二間隔Ｄ２はそれぞれ２ｍｍである。