(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】
(24)【登録日】2024-11-08
(45)【発行日】2024-11-18
(54)【発明の名称】リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置
(51)【国際特許分類】
H01F 37/00 20060101AFI20241111BHJP
H01F 27/24 20060101ALI20241111BHJP
【ＦＩ】
H01F37/00 A
H01F27/24 K
H01F27/24 H
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021166990
(22)【出願日】2021-10-11
(65)【公開番号】P2023057448
(43)【公開日】2023-04-21
【審査請求日】2024-02-15
(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
(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
(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】古川 尚稔
【審査官】古河 雅輝
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２１１１０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１８２１８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－８９８３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平４－３２９６０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平６－４４１２０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００３－１８８０３２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｆ ５／００－ ５／０６
Ｈ０１Ｆ １７／００－２１／１２
Ｈ０１Ｆ ２７／００
Ｈ０１Ｆ ２７／０２
Ｈ０１Ｆ ２７／０６
Ｈ０１Ｆ ２７／０８
Ｈ０１Ｆ ２７／２３－２７／２６
Ｈ０１Ｆ ２７／２８－２７／２９
Ｈ０１Ｆ ２７／３０
Ｈ０１Ｆ ２７／３２
Ｈ０１Ｆ ２７／３６
Ｈ０１Ｆ ２７／４２
Ｈ０１Ｆ ３０／００－３８／１２
Ｈ０１Ｆ ３８／１６
Ｈ０１Ｆ ３８／４２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
巻回部を有するコイルと、ミドルコア部を有する磁性コアとを備え、前記巻回部は、前記ミドルコア部に配置され、
前記ミドルコア部は、
前記巻回部の軸方向に分割された第一ミドルコア部と第二ミドルコア部と、
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設けられたギャップ部とを有し、
前記第一ミドルコア部は、前記第二ミドルコア部と向かい合う第一の端部を有し、
前記第二ミドルコア部は、前記第一ミドルコア部と向かい合う第二の端部を有し、
前記第一の端部は、前記第二ミドルコア部に向かって開口する凹部と、前記凹部が開口する環状の第一面とを有し、
前記第二の端部は、前記凹部に嵌合された凸部と、前記第一面と前記軸方向に間隔をあけて向かい合う環状の第二面とを有し、
前記凹部は、前記第一面から離れるにつれて小さくなるように形成されており、
前記凹部の底面は、前記凸部の頂面と前記軸方向に間隔をあけて向かい合い、
前記凹部の内周面は、前記軸方向に沿う軸線に交差する傾斜面を含み、
前記凹部の傾斜面は、前記凸部と接触した接触部を有し、
前記ギャップ部は、
前記底面と前記頂面との間に形成された第一ギャップ部と、
前記第一面と前記第二面との間に形成された環状の第二ギャップ部とを有する、
リアクトル。
【請求項2】
前記第一ミドルコア部及び前記第二ミドルコア部の各々は、樹脂中に軟磁性粉末が分散された複合材料の成形体で構成されている、請求項１に記載のリアクトル。
【請求項3】
前記第一ギャップ部の最大長さが０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下である、請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
【請求項4】
前記第二ギャップ部の最大長さが０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。
【請求項5】
前記凹部の傾斜面の傾斜角度αが３０°以上６０°以下である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリアクトル。
【請求項6】
前記凸部は、前記第二面から離れるにつれて小さくなるように形成されており、前記凸部の外周面は、前記凹部の傾斜面に沿って傾斜した傾斜面を含み、
前記接触部において、前記凹部の傾斜面と前記凸部の傾斜面とが面接触している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のリアクトル。
【請求項7】
前記接触部の長さが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である、請求項６に記載のリアクトル。
【請求項8】
前記凸部の外周面の傾斜角度βが前記凹部の傾斜面の傾斜角度αよりも小さく、前記接触部において、前記凹部の傾斜面と前記凸部の頂面の周縁部とが線接触している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のリアクトル。
【請求項9】
前記第一ミドルコア部のヤング率及び前記第二ミドルコア部のヤング率の各々が２０ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のリアクトル。
【請求項10】
前記第一ミドルコア部のヤング率と前記第二ミドルコア部のヤング率とが等しい、請求項９に記載のリアクトル。
【請求項11】
前記第一ミドルコア部のヤング率と前記第二ミドルコア部のヤング率とが異なる、請求項９に記載のリアクトル。
【請求項12】
前記第一ミドルコア部のヤング率と前記第二ミドルコア部のヤング率との差が５ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下である、請求項１１に記載のリアクトル。
【請求項13】
前記磁性コアは、第一コアと第二コアとで構成され、前記第一コアは、前記第一ミドルコア部を有し、
前記第二コアは、前記第二ミドルコア部を有する、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のリアクトル。
【請求項14】
請求項１から請求項１３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。
【請求項15】
請求項１４に記載のコンバータを備える、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、及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。特許文献１は、巻回部を有するコイルと、互いに係合する２つのコア片を有する磁性コアとを備えるリアクトルを開示する。一方のコア片の端部には、他方のコア片に向かって開口する凹部が設けられている。凹部は環状の開口縁を有する。他方のコア片の端部には、凹部に嵌め込まれる凸部が設けられてる。２つのコア片は、凹部と凸部とが係合した状態において、接触部とギャップ部とを備える。接触部は、凹部の開口縁に沿って互いに面接触する環状の部位である。ギャップ部は、凹部の内周面と凸部の外周面との非接触な領域によって形成される部位である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－１８２１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
リアクトルに要求される特性の１つとして、インダクタンスが挙げられる。磁性コアが磁気飽和すると、インダクタンスが低下する。磁性コアの磁気飽和を抑制するため、磁性コアにギャップ部が設けられている。インダクタンスは、磁性コア全体の透磁率によって変わる。磁性コアの透磁率は、ギャップ部の長さと面積、即ちギャップ部の体積によって変わる。所定のインダクタンスを得るために、ギャップ部の体積を調整する必要がある。
【0005】
本開示は、ギャップ部の体積を調整し易いリアクトルを提供することを目的の一つとする。また、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。更に、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他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、
巻回部を有するコイルと、ミドルコア部を有する磁性コアとを備え、
前記巻回部は、前記ミドルコア部に配置され、
前記ミドルコア部は、
前記巻回部の軸方向に分割された第一ミドルコア部と第二ミドルコア部と、
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設けられたギャップ部とを有し、
前記第一ミドルコア部は、前記第二ミドルコア部と向かい合う第一の端部を有し、
前記第二ミドルコア部は、前記第一ミドルコア部と向かい合う第二の端部を有し、
前記第一の端部は、前記第二ミドルコア部に向かって開口する凹部と、前記凹部が開口する環状の第一面とを有し、
前記第二の端部は、前記凹部に嵌合された凸部と、前記第一面と前記軸方向に間隔をあけて向かい合う環状の第二面とを有し、
前記凹部は、前記第一面から離れるにつれて小さくなるように形成されており、
前記凹部の底面は、前記凸部の頂面と前記軸方向に間隔をあけて向かい合い、
前記凹部の内周面は、前記軸方向に沿う軸線に交差する傾斜面を含み、
前記凹部の傾斜面は、前記凸部と接触した接触部を有し、
前記ギャップ部は、
前記底面と前記頂面との間に形成された第一ギャップ部と、
前記第一面と前記第二面との間に形成された環状の第二ギャップ部とを有する。
巻回部を有するコイルと、ミドルコア部を有する磁性コアとを備え、
前記巻回部は、前記ミドルコア部に配置され、
前記ミドルコア部は、
前記巻回部の軸方向に分割された第一ミドルコア部と第二ミドルコア部と、
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設けられたギャップ部とを有し、
前記第一ミドルコア部は、前記第二ミドルコア部と向かい合う第一の端部を有し、
前記第二ミドルコア部は、前記第一ミドルコア部と向かい合う第二の端部を有し、
前記第一の端部は、前記第二ミドルコア部に向かって開口する凹部と、前記凹部が開口する環状の第一面とを有し、
前記第二の端部は、前記凹部に嵌合された凸部と、前記第一面と前記軸方向に間隔をあけて向かい合う環状の第二面とを有し、
前記凹部は、前記第一面から離れるにつれて小さくなるように形成されており、
前記凹部の底面は、前記凸部の頂面と前記軸方向に間隔をあけて向かい合い、
前記凹部の内周面は、前記軸方向に沿う軸線に交差する傾斜面を含み、
前記凹部の傾斜面は、前記凸部と接触した接触部を有し、
前記ギャップ部は、
前記底面と前記頂面との間に形成された第一ギャップ部と、
前記第一面と前記第二面との間に形成された環状の第二ギャップ部とを有する。
【0007】
本開示のコンバータは、本開示のリアクトルを備える。
【0008】
本開示の電力変換装置は、本開示のコンバータを備える。
【発明の効果】
【0009】
本開示のリアクトルは、ギャップ部の体積を調整し易い。また、本開示のコンバータ及び電力変換装置は、安定したインダクタンス特性を有するリアクトルを備える。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
［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。
【0012】
（１）本開示の実施形態に係るリアクトルは、
巻回部を有するコイルと、ミドルコア部を有する磁性コアとを備え、
前記巻回部は、前記ミドルコア部に配置され、
前記ミドルコア部は、
前記巻回部の軸方向に分割された第一ミドルコア部と第二ミドルコア部と、
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設けられたギャップ部とを有し、
前記第一ミドルコア部は、前記第二ミドルコア部と向かい合う第一の端部を有し、
前記第二ミドルコア部は、前記第一ミドルコア部と向かい合う第二の端部を有し、
前記第一の端部は、前記第二ミドルコア部に向かって開口する凹部と、前記凹部が開口する環状の第一面とを有し、
前記第二の端部は、前記凹部に嵌合された凸部と、前記第一面と前記軸方向に間隔をあけて向かい合う環状の第二面とを有し、
前記凹部は、前記第一面から離れるにつれて小さくなるように形成されており、
前記凹部の底面は、前記凸部の頂面と前記軸方向に間隔をあけて向かい合い、
前記凹部の内周面は、前記軸方向に沿う軸線に交差する傾斜面を含み、
前記凹部の傾斜面は、前記凸部と接触した接触部を有し、
前記ギャップ部は、
前記底面と前記頂面との間に形成された第一ギャップ部と、
前記第一面と前記第二面との間に形成された環状の第二ギャップ部とを有する。
巻回部を有するコイルと、ミドルコア部を有する磁性コアとを備え、
前記巻回部は、前記ミドルコア部に配置され、
前記ミドルコア部は、
前記巻回部の軸方向に分割された第一ミドルコア部と第二ミドルコア部と、
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設けられたギャップ部とを有し、
前記第一ミドルコア部は、前記第二ミドルコア部と向かい合う第一の端部を有し、
前記第二ミドルコア部は、前記第一ミドルコア部と向かい合う第二の端部を有し、
前記第一の端部は、前記第二ミドルコア部に向かって開口する凹部と、前記凹部が開口する環状の第一面とを有し、
前記第二の端部は、前記凹部に嵌合された凸部と、前記第一面と前記軸方向に間隔をあけて向かい合う環状の第二面とを有し、
前記凹部は、前記第一面から離れるにつれて小さくなるように形成されており、
前記凹部の底面は、前記凸部の頂面と前記軸方向に間隔をあけて向かい合い、
前記凹部の内周面は、前記軸方向に沿う軸線に交差する傾斜面を含み、
前記凹部の傾斜面は、前記凸部と接触した接触部を有し、
前記ギャップ部は、
前記底面と前記頂面との間に形成された第一ギャップ部と、
前記第一面と前記第二面との間に形成された環状の第二ギャップ部とを有する。
【0013】
本開示のリアクトルは、第一ギャップ部と第二ギャップ部によってギャップ部の体積を調整し易い。ギャップ部の体積が所定の体積に調整されることで、所定のインダクタンスが得られる。また、ミドルコア部がギャップ部を有するため、磁性コアが磁気飽和し難い。よって、本開示のリアクトルは、安定したインダクタンス特性を有する。
【0014】
本開示のリアクトルでは、第一ミドルコア部の第一の端部に形成された凹部と、第二ミドルコア部の第二の端部に形成された凸部とが嵌合されることで、ミドルコア部に第一ギャップ部と第二ギャップ部とが形成される。凹部の内周面における傾斜面が凸部と接触した接触部を有することで、凹部に対して凸部が位置決めされる。これにより、第一ギャップ部の長さ、及び第二ギャップ部の長さが維持される。
【0015】
第一ミドルコア部と第二ミドルコア部とは、第一ミドルコア部の凹部と、第二ミドルコア部の凸部とを嵌合することで、連結される。凹部と凸部との嵌合によって、第一ミドルコア部と第二ミドルコア部とを容易に組み付けられる上、第一ミドルコア部と第二ミドルコア部とを位置決めできる。よって、本開示のリアクトルは、磁性コアの組立作業性にも優れる。
【0016】
（２）本開示のリアクトルの一形態として、
前記第一ミドルコア部及び前記第二ミドルコア部の各々は、樹脂中に軟磁性粉末が分散された複合材料の成形体で構成されていることでもよい。
前記第一ミドルコア部及び前記第二ミドルコア部の各々は、樹脂中に軟磁性粉末が分散された複合材料の成形体で構成されていることでもよい。
【0017】
複合材料の成形体は、比透磁率が比較的小さいため、磁気飽和し難い。上記の形態は、磁性コアの磁気飽和をより抑制し易い。また、複合材料の成形体であれば、互いに嵌合する凹部及び凸部を高い寸法精度で容易に成形し易い。
【0018】
（３）本開示のリアクトルの一形態として、
前記第一ギャップ部の最大長さが０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下であることでもよい。
前記第一ギャップ部の最大長さが０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下であることでもよい。
【0019】
上記の形態は、磁気飽和を抑制しつつ、良好なインダクタンスを確保し易い。
【0020】
（４）本開示のリアクトルの一形態として、
前記第二ギャップ部の最大長さが０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下であることでもよい。
前記第二ギャップ部の最大長さが０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下であることでもよい。
【0021】
上記の形態は、磁気飽和を抑制しつつ、良好なインダクタンスを確保し易い。
【0022】
（５）本開示のリアクトルの一形態として、
前記凹部の傾斜面の傾斜角度αが３０°以上６０°以下であることでもよい。
前記凹部の傾斜面の傾斜角度αが３０°以上６０°以下であることでもよい。
【0023】
上記の形態は、第一ギャップ部の長さを確保し易い。
【0024】
（６）本開示のリアクトルの一形態として、
前記凸部は、前記第二面から離れるにつれて小さくなるように形成されており、
前記凸部の外周面は、前記凹部の傾斜面に沿って傾斜した傾斜面を含み、
前記接触部において、前記凹部の傾斜面と前記凸部の傾斜面とが面接触していることでもよい。
前記凸部は、前記第二面から離れるにつれて小さくなるように形成されており、
前記凸部の外周面は、前記凹部の傾斜面に沿って傾斜した傾斜面を含み、
前記接触部において、前記凹部の傾斜面と前記凸部の傾斜面とが面接触していることでもよい。
【0025】
凹部と凸部とが面接触することで、凹部に対する凸部の位置決め精度が向上する。
【0026】
（７）上記（６）に記載のリアクトルの一形態として、
前記接触部の長さが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることでもよい。
前記接触部の長さが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることでもよい。
【0027】
上記の形態は、凹部に対する凸部の位置決め精度を改善できる。
【0028】
（８）本開示のリアクトルの一形態として、
前記凸部の外周面の傾斜角度βが前記凹部の傾斜面の傾斜角度αよりも小さく、
前記接触部において、前記凹部の傾斜面と前記凸部の頂面の周縁部とが線接触していることでもよい。
前記凸部の外周面の傾斜角度βが前記凹部の傾斜面の傾斜角度αよりも小さく、
前記接触部において、前記凹部の傾斜面と前記凸部の頂面の周縁部とが線接触していることでもよい。
【0029】
凹部と凸部とが線接触することで、凹部と凸部とが面接触する場合に比較して、凹部と凸部との非接触の領域が増える。つまり、ギャップ部の体積が大きくなるため、インダクタンス特性が向上する。
【0030】
（９）本開示のリアクトルの一形態として、
前記第一ミドルコア部のヤング率及び前記第二ミドルコア部のヤング率の各々が２０ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下であることでもよい。
前記第一ミドルコア部のヤング率及び前記第二ミドルコア部のヤング率の各々が２０ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下であることでもよい。
【0031】
上記の形態は、凹部及び凸部の形状が維持され易いため、第一ギャップ部と第二ギャップ部とを確保し易い。
【0032】
（１０）上記（９）に記載のリアクトルの一形態として、
前記第一ミドルコア部のヤング率と前記第二ミドルコア部のヤング率とが等しいことでもよい。
前記第一ミドルコア部のヤング率と前記第二ミドルコア部のヤング率とが等しいことでもよい。
【0033】
上記の形態は、凹部及び凸部の変形が抑制され易い。上記の形態は、所定のギャップ部が確保され易いため、インダクタンスのばらつきを低減し易い。
【0034】
（１１）上記（９）に記載のリアクトルの一形態として、
前記第一ミドルコア部のヤング率と前記第二ミドルコア部のヤング率とが異なることでもよい。
前記第一ミドルコア部のヤング率と前記第二ミドルコア部のヤング率とが異なることでもよい。
【0035】
上記の形態は、凹部と凸部との嵌合状態が維持され易い。
【0036】
（１２）上記（１１）に記載のリアクトルの一形態として、
前記第一ミドルコア部のヤング率と前記第二ミドルコア部のヤング率との差が５ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下であることでもよい。
前記第一ミドルコア部のヤング率と前記第二ミドルコア部のヤング率との差が５ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下であることでもよい。
【0037】
上記の形態は、凹部と凸部との嵌合状態がより維持され易い。
【0038】
（１３）本開示のリアクトルの一形態として、
前記磁性コアは、第一コアと第二コアとで構成され、
前記第一コアは、前記第一ミドルコア部を有し、
前記第二コアは、前記第二ミドルコア部を有することでもよい。
前記磁性コアは、第一コアと第二コアとで構成され、
前記第一コアは、前記第一ミドルコア部を有し、
前記第二コアは、前記第二ミドルコア部を有することでもよい。
【0039】
上記形態は、磁性コアの組立作業性に優れる。第一コアと第二コアとは、第一ミドルコア部の凹部と第二ミドルコア部の凸部とを嵌合することで、連結される。磁性コアは、凹部と凸部との嵌合によって、第一コアと第二コアとを容易に組み付けられる上、第一コアと第二コアとを位置決めできる。
【0040】
（１４）本開示の実施形態に係るコンバータは、
上記（１）から（１３）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（１３）のいずれか１つに記載のリアクトルを備える。
【0041】
本開示のコンバータは、安定したインダクタンス特性を有するリアクトルを備える。
【0042】
（１５）本開示の実施形態に係る電力変換装置は、
上記（１４）に記載のコンバータを備える。
上記（１４）に記載のコンバータを備える。
【0043】
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、安定したインダクタンス特性を有するリアクトルを備える。
【0044】
［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。
【0045】
［実施形態１］
〔リアクトル〕
図１から図５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、図１、図２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は巻回部２０を有する。磁性コア３は、ミドルコア部３１を有する。巻回部２０はミドルコア部３１に配置される。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とギャップ部３ｇを有する。図４に示すように、第一ミドルコア部３１ａの第一の端部３１１は、凹部７と第一面７０とを有する。図５に示すように、第二ミドルコア部３１ｂの第二の端部３１２は、凸部８と第二面８０とを有する。ギャップ部３ｇは、図３に示すように、凹部７に凸部８が嵌合された状態で形成される。
〔リアクトル〕
図１から図５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、図１、図２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は巻回部２０を有する。磁性コア３は、ミドルコア部３１を有する。巻回部２０はミドルコア部３１に配置される。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とギャップ部３ｇを有する。図４に示すように、第一ミドルコア部３１ａの第一の端部３１１は、凹部７と第一面７０とを有する。図５に示すように、第二ミドルコア部３１ｂの第二の端部３１２は、凸部８と第二面８０とを有する。ギャップ部３ｇは、図３に示すように、凹部７に凸部８が嵌合された状態で形成される。
【0046】
【0047】
＜コイル＞
コイル２は、図１に示すように、巻回部２０を有する。巻回部２０は、巻線が螺旋状に巻回された部分である。巻線は公知の巻線を利用できる。例えば、巻線は、導体線と、導体線を覆う絶縁被覆とを有する被覆平角線である。導体線は銅製の平角線である。絶縁被覆はエナメルからなる。本実施形態における巻回部２０の数は１つである。巻回部２０のターン数は、例えば１０ターン以上６０ターン以下、更に２０ターン以上５０ターン以下である。本実施形態では、コイル２は被覆平角線をエッジワイズ巻きすることによって形成されたエッジワイズコイルである。
コイル２は、図１に示すように、巻回部２０を有する。巻回部２０は、巻線が螺旋状に巻回された部分である。巻線は公知の巻線を利用できる。例えば、巻線は、導体線と、導体線を覆う絶縁被覆とを有する被覆平角線である。導体線は銅製の平角線である。絶縁被覆はエナメルからなる。本実施形態における巻回部２０の数は１つである。巻回部２０のターン数は、例えば１０ターン以上６０ターン以下、更に２０ターン以上５０ターン以下である。本実施形態では、コイル２は被覆平角線をエッジワイズ巻きすることによって形成されたエッジワイズコイルである。
【0048】
巻回部２０の形状は筒状である。巻回部２０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、巻回部２０の軸方向から見た端面の輪郭形状が、多角形状であるものをいう。多角形状としては、例えば、四角形状、六角形状、八角形状などがある。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。円筒状とは、上記端面の輪郭形状が、円形状であるものをいう。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、巻回部２０の形状が矩形筒状である。
【0049】
コイル２は端末部２１を有する。端末部２１は、巻回部２０の両端部から巻線が引き出された部分である。端末部２１は第一端末部２１ａと第二端末部２１ｂとを有する。第一端末部２１ａは、巻回部２０の一方の端部から巻回部２０の外周側に引き出されている。第二端末部２１ｂは、巻回部２０の他方の端部から巻回部２０の外周側に引き出されている。第一端末部２１ａ及び第二端末部２１ｂでは、絶縁被覆が剥がされて導体線が露出している。第一端末部２１ａ及び第二端末部２１ｂには、例えば、図示しないバスバが接続される。コイル２は、バスバを介して図示しない外部機器と接続される。外部機器は、コイル２に電力を供給する電源などである。
【0050】
＜磁性コア＞
磁性コア３は、図１、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。磁性コア３は、平面視において全体としてθ状に構成される。コイル２が通電されると、磁性コア３にはθ状の閉磁路が形成される。この閉磁路は、コイル２によって発生した磁束が、ミドルコア部３１から、一方のエンドコア部３５、各サイドコア部３３、他方のエンドコア部３５を通り、ミドルコア部３１に戻る閉磁路である。本実施形態では、磁性コア３は、第一コア３ａと第二コア３ｂとを備える。本実施形態において、磁性コア３は、第一コア３ａと第二コア３ｂとが組み合わされて構成される。第一コア３ａと第二コア３ｂとは、巻回部２０の軸方向に組み合わされる。第一コア３ａと第二コア３ｂについては後述する。
磁性コア３は、図１、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。磁性コア３は、平面視において全体としてθ状に構成される。コイル２が通電されると、磁性コア３にはθ状の閉磁路が形成される。この閉磁路は、コイル２によって発生した磁束が、ミドルコア部３１から、一方のエンドコア部３５、各サイドコア部３３、他方のエンドコア部３５を通り、ミドルコア部３１に戻る閉磁路である。本実施形態では、磁性コア３は、第一コア３ａと第二コア３ｂとを備える。本実施形態において、磁性コア３は、第一コア３ａと第二コア３ｂとが組み合わされて構成される。第一コア３ａと第二コア３ｂとは、巻回部２０の軸方向に組み合わされる。第一コア３ａと第二コア３ｂについては後述する。
【0051】
以下の説明では、巻回部２０の軸方向に沿った方向をＸ方向とする。ミドルコア部３１とサイドコア部３３とが並列される方向をＹ方向とする。Ｙ方向はＸ方向に直交する。Ｘ方向とＹ方向の双方に直交する方向をＺ方向とする。Ｚ方向において、コイル２の端末部２１が位置する側を上側、その反対側を下側とする。上記した平面視とは、リアクトル１ａを上側、即ちＺ方向から見た状態のことをいう。図２は、ミドルコア部３１のＺ方向の中心位置において、Ｚ方向に直交するＸ－Ｙ平面で切断したリアクトル１ａの断面を示している。図２中、二点鎖線は、ミドルコア部３１とエンドコア部３５との境界、及びサイドコア部３３とエンドコア部３５との境界を示している。
【0052】
（ミドルコア部）
ミドルコア部３１は、巻回部２０の内側に配置される部分を有する。本実施形態のミドルコア部３１の数は１つである。ミドルコア部３１は、磁性コア３のうち、第一エンドコア部３５ａと第二エンドコア部３５ｂとの間に挟まれる部分である。第一エンドコア部３５ａ及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Ｘ方向に沿って延びている。ミドルコア部３１の軸方向は巻回部２０の軸方向と一致する。本実施形態では、ミドルコア部３１の両端部が巻回部２０の両端面から突出している。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は、巻回部２０の内側に配置される部分を有する。本実施形態のミドルコア部３１の数は１つである。ミドルコア部３１は、磁性コア３のうち、第一エンドコア部３５ａと第二エンドコア部３５ｂとの間に挟まれる部分である。第一エンドコア部３５ａ及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Ｘ方向に沿って延びている。ミドルコア部３１の軸方向は巻回部２０の軸方向と一致する。本実施形態では、ミドルコア部３１の両端部が巻回部２０の両端面から突出している。この突出する部分もミドルコア部３１の一部である。
【0053】
ミドルコア部３１の形状は、巻回部２０の内側形状に対応した形状であれば特に限定されない。本実施形態では、ミドルコア部３１の形状は略直方体状である。Ｘ方向から見て、ミドルコア部３１の外周面の角部は、巻回部２０の内周面に沿うように丸められていてもよい。
【0054】
ミドルコア部３１は、Ｘ方向に分割されており、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の端面と第二ミドルコア部３１ｂの端面とは、Ｘ方向に向かい合う。第一ミドルコア部３１ａは、第一コア３ａが配置されるＸ方向の一方側に位置する。Ｘ方向の一方側は、図２では紙面左側である。第二ミドルコア部３１ｂは、第二コア３ｂが配置されるＸ方向の他方側に位置する。Ｘ方向の他方側は、図２では紙面右側である。第一ミドルコア部３１ａ及び第二ミドルコア部３１ｂの各々の長さは、適宜設定すればよい。ここでいう長さは、Ｘ方向に沿った長さをいう。第一ミドルコア部３１ａの長さは、第一ミドルコア部３１ａと第一エンドコア部３５ａとの境界からＸ方向に最も離れた箇所までの距離である。本実施形態において、第一ミドルコア部３１ａの長さは、凹部７を含む長さであって、上記境界から第一面７０までのＸ方向に沿った距離である（図３も参照）。第二ミドルコア部３１ｂの長さは、第二ミドルコア部３１ｂと第二エンドコア部３５ｂとの境界からＸ方向に最も離れた箇所までの距離である。本実施形態において、第二ミドルコア部３１ｂの長さは、凸部８を含む長さであって、上記境界から頂面８１までのＸ方向に沿った距離である（図３も参照）。凹部７及び第一面７０、凸部８及び頂面８１については後述する。
【0055】
本実施形態では、第一ミドルコア部３１ａの端面の輪郭形状は矩形状である。第二ミドルコア部３１ｂの端面の輪郭形状は、第一ミドルコア部３１ａの端面の輪郭形状と同じ矩形状である。第一ミドルコア部３１ａのＹ方向の寸法の最大値は、例えば１５ｍｍ以上６０ｍｍ以下、更に２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。第一ミドルコア部３１ａのＺ方向の寸法の最大値は、例えば１５ｍｍ以上６０ｍｍ以下、更に２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。本実施形態において、第一ミドルコア部３１ａの端面におけるＹ方向及びＺ方向の各寸法は、第一面７０を含む寸法である。第二ミドルコア部３１ｂのＹ方向の寸法は、第一ミドルコア部３１ａのＹ方向の寸法と同じである。第二ミドルコア部３１ｂのＺ方向の寸法は、第一ミドルコア部３１ａのＺ方向の寸法と同じである。本実施形態において、第二ミドルコア部３１ｂの端面におけるＹ方向及びＺ方向の各寸法は、第二面８０を含む寸法である。
【0056】
ミドルコア部３１は、ギャップ部３ｇを有する。ギャップ部３ｇ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。ギャップ部３ｇは、巻回部２０の内側に位置する。ギャップ部３ｇが巻回部２０の内側に位置することで、ギャップ部３ｇが巻回部２０の外側に位置する場合に比較して、ギャップ部３ｇからの漏れ磁束が減少する。そのため、ギャップ部３ｇ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３ｇの詳細は後述する。
【0057】
（第一ミドルコア部の第一の端部）
図３、図４に示すように、第一ミドルコア部３１ａの第一の端部３１１は、凹部７と第一面７０とを有する。第一の端部３１１は、図３に示すように、第二ミドルコア部３１ｂと向かい合う。凹部７は、第二ミドルコア部３１ｂに向かって開口する。第一面７０は、凹部７が開口する環状の面である。第一面７０は、凹部７の開口を囲むように環状に設けられている。図３、図４は、Ｚ方向に直交するＸ－Ｙ断面を示している。図示していないが、Ｙ方向に直交するＸ－Ｚ断面も図３、図４と同様である。図３、図４において、第一面７０は、Ｚ方向の上側及び下側にも存在する。Ｚ方向の上側は、図３、図４の紙面手前側である。Ｚ方向の下側は、図３、図４の紙面奥側である。
図３、図４に示すように、第一ミドルコア部３１ａの第一の端部３１１は、凹部７と第一面７０とを有する。第一の端部３１１は、図３に示すように、第二ミドルコア部３１ｂと向かい合う。凹部７は、第二ミドルコア部３１ｂに向かって開口する。第一面７０は、凹部７が開口する環状の面である。第一面７０は、凹部７の開口を囲むように環状に設けられている。図３、図４は、Ｚ方向に直交するＸ－Ｙ断面を示している。図示していないが、Ｙ方向に直交するＸ－Ｚ断面も図３、図４と同様である。図３、図４において、第一面７０は、Ｚ方向の上側及び下側にも存在する。Ｚ方向の上側は、図３、図４の紙面手前側である。Ｚ方向の下側は、図３、図４の紙面奥側である。
【0058】
〈凹部〉
凹部７は、底面７１と、内周面７２とを有する。底面７１は、図３に示すように凹部７に凸部８が嵌合された状態において、凸部８の頂面８１と向かい合う。凸部８については後述する。底面７１と頂面８１とは、Ｘ方向に間隔をあけて配置されている。底面７１と頂面８１とは非接触である。内周面７２は、第一面７０と底面７１とをつなぐ。内周面７２は傾斜面７３を含む。傾斜面７３の延長面は、Ｘ方向に沿う軸線Ｃｘに交差する。傾斜面７３は接触部７５を有する。接触部７５は凸部８と接触する。接触部７５は内周面７２の周方向の全周にわたって存在している。凹部７に凸部８が嵌合された状態において、接触部７５によって凹部７に対して凸部８が位置決めされる。接触部７５によって、凸部８のＸ方向の位置が決まるので、底面７１と頂面８１との間隔、第一面７０と第二面８０との間隔が維持される。また、凹部７内で凸部８がＹ方向及びＺ方向に位置ずれすることを抑制できる。
凹部７は、底面７１と、内周面７２とを有する。底面７１は、図３に示すように凹部７に凸部８が嵌合された状態において、凸部８の頂面８１と向かい合う。凸部８については後述する。底面７１と頂面８１とは、Ｘ方向に間隔をあけて配置されている。底面７１と頂面８１とは非接触である。内周面７２は、第一面７０と底面７１とをつなぐ。内周面７２は傾斜面７３を含む。傾斜面７３の延長面は、Ｘ方向に沿う軸線Ｃｘに交差する。傾斜面７３は接触部７５を有する。接触部７５は凸部８と接触する。接触部７５は内周面７２の周方向の全周にわたって存在している。凹部７に凸部８が嵌合された状態において、接触部７５によって凹部７に対して凸部８が位置決めされる。接触部７５によって、凸部８のＸ方向の位置が決まるので、底面７１と頂面８１との間隔、第一面７０と第二面８０との間隔が維持される。また、凹部７内で凸部８がＹ方向及びＺ方向に位置ずれすることを抑制できる。
【0059】
凹部７は、図４に示すように、第一面７０から離れるにつれて小さくなるように形成されている。つまり、凹部７は、凹部７の開口から底面７１に向かって内周面７２の間隔が狭くなるテーパー形状を有している。凹部７の形状は特に限定されない。凹部７の形状とは、底面７１と内周面７２とで囲まれる空間の形状のことをいう。凹部７の形状は、例えば、多角錐台形状でもよいし、円錐台形状でもよい。多角錐台形状とは、Ｘ方向に直交するＹ－Ｚ断面の断面形状が多角形状であり、Ｘ－Ｙ断面及びＸ－Ｚ断面の断面形状が台形状であるものをいう。多角形状としては、例えば、四角形状、六角形状、八角形状などがある。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。円錐台形状とは、Ｙ－Ｚ断面の断面形状が円形状であり、Ｘ－Ｙ断面及びＸ－Ｚ断面の断面形状が台形状であるものをいう。円形状には、真円形状のみならず、楕円形状も含まれる。
【0060】
本実施形態では、凹部７の形状は四角錐台形状である。凹部７の開口の輪郭形状は、第一ミドルコア部３１ａの端面の輪郭形状と相似の矩形状である。底面７１の形状は矩形状である。底面７１は、Ｘ方向に直交する平面である。本実施形態の内周面７２は、第一面７０から底面７１までの全長にわたって傾斜面７３で形成されている。傾斜面７３は、内周面７２の全長にわたって設けられていなくてもよい。傾斜面７３は、内周面７２の全長の一部の領域に設けられていればよい。例えば、内周面７２のうち、第一面７０側の一部の領域にのみ傾斜面７３が設けられていてもよい。
【0061】
底面７１は、Ｘ－Ｙ断面又はＸ－Ｚ断面において、平面ではなく、Ｕ字状に形成されていてもよいし、Ｖ字状に形成されていてもよい。底面７１は、図３に示す接触部７５から第一面７０と離れる方向に位置する箇所である。底面７１のＸ方向の位置は、接触部７５の位置を含み、接触部７５と同じ位置であってもよいし、接触部７５よりも離れた位置であってもよい。本実施形態のように、底面７１が平面である場合は、図３に示すように、底面７１が接触部７５とＸ方向において同じ位置にある。例えば、凹部７の形状が多角錐形状又は円錐形状のように底面７１がＶ字状に形成されている場合、底面７１は、第一面７０から接触部７５よりも遠位側に位置する箇所とする。底面７１がＵ字状に形成されている場合は、底面７１は曲面で構成されている箇所とする。
【0062】
凹部７の寸法及び傾斜面７３の傾斜角度αについては後述する。
【0063】
〈第一面〉
第一面７０は、凹部７が開口する側から見て、環状に形成されている。第一面７０は、第一ミドルコア部３１ａの端面の輪郭形状に対応した形状である。本実施形態では、第一面７０の形状は矩形の環状である。第一面７０の幅は、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。第一面７０の幅は、開口の内周縁から第一面７０の外周縁までの距離である。本実施形態の第一面７０はＸ方向に直交する平面である。第一面７０は、Ｘ方向に直交する面に対して傾斜する傾斜面でもよい。
第一面７０は、凹部７が開口する側から見て、環状に形成されている。第一面７０は、第一ミドルコア部３１ａの端面の輪郭形状に対応した形状である。本実施形態では、第一面７０の形状は矩形の環状である。第一面７０の幅は、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。第一面７０の幅は、開口の内周縁から第一面７０の外周縁までの距離である。本実施形態の第一面７０はＸ方向に直交する平面である。第一面７０は、Ｘ方向に直交する面に対して傾斜する傾斜面でもよい。
【0064】
（第二ミドルコア部の第二の端部）
図３、図５に示すように、第二ミドルコア部３１ｂの第二の端部３１２は、凸部８と第二面８０とを有する。第二の端部３１２は、図３に示すように、第一ミドルコア部３１ａと向かい合う。凸部８は、第一ミドルコア部３１ａに向かって突出する。凸部８は凹部７と嵌合される。第二面８０は、第一面７０と向かい合う環状の面である。第二面８０は、凸部８を囲むように環状に設けられている。第一面７０と第二面８０とはＸ方向に間隔をあけて配置されている。第一面７０と第二面８０とは非接触である。図５は、Ｚ方向に直交するＸ－Ｙ断面を示している。図示していないが、Ｙ方向に直交するＸ－Ｚ断面も図５と同様である。図３、図５において、第二面８０は、Ｚ方向の上側及び下側にも存在する。Ｚ方向の上側は、図３、図５の紙面手前側である。Ｚ方向の下側は、図３、図５の紙面奥側である。
図３、図５に示すように、第二ミドルコア部３１ｂの第二の端部３１２は、凸部８と第二面８０とを有する。第二の端部３１２は、図３に示すように、第一ミドルコア部３１ａと向かい合う。凸部８は、第一ミドルコア部３１ａに向かって突出する。凸部８は凹部７と嵌合される。第二面８０は、第一面７０と向かい合う環状の面である。第二面８０は、凸部８を囲むように環状に設けられている。第一面７０と第二面８０とはＸ方向に間隔をあけて配置されている。第一面７０と第二面８０とは非接触である。図５は、Ｚ方向に直交するＸ－Ｙ断面を示している。図示していないが、Ｙ方向に直交するＸ－Ｚ断面も図５と同様である。図３、図５において、第二面８０は、Ｚ方向の上側及び下側にも存在する。Ｚ方向の上側は、図３、図５の紙面手前側である。Ｚ方向の下側は、図３、図５の紙面奥側である。
【0065】
〈凸部〉
凸部８は、頂面８１と、外周面８２とを有する。頂面８１は、図３に示すように凹部７に凸部８が嵌合された状態において、凹部７の底面７１と向かい合う。外周面８２は、第二面８０と頂面８１とをつなぐ。本実施形態では、外周面８２が傾斜面８３を含む。傾斜面８３の延長面は、Ｘ方向に沿う軸線Ｃｘに交差する。
凸部８は、頂面８１と、外周面８２とを有する。頂面８１は、図３に示すように凹部７に凸部８が嵌合された状態において、凹部７の底面７１と向かい合う。外周面８２は、第二面８０と頂面８１とをつなぐ。本実施形態では、外周面８２が傾斜面８３を含む。傾斜面８３の延長面は、Ｘ方向に沿う軸線Ｃｘに交差する。
【0066】
凸部８の形状は、凹部７に凸部８が嵌合された状態において、傾斜面７３に凸部８が接触する形状であれば、特に限定されない。本実施形態では、凸部８は、図５に示すように、第二面８０から離れるにつれて小さくなるように形成されている。つまり、凸部８は、第二面８０から頂面８１に向かって外周面８２の間隔が狭くなるテーパー形状を有している。凸部８の形状は、例えば、多角錐台形状でもよいし、円錐台形状でもよい。
【0067】
本実施形態では、凸部８の形状は、凹部７の形状に対応した形状である。具体的には、凸部８の形状は四角錐台形状である。頂面８１の形状は矩形状である。頂面８１は、Ｘ方向に直交する平面である。本実施形態の外周面８２は、第二面８０から頂面８１までの全長にわたって傾斜面８３で形成されている。傾斜面８３は、外周面８２の全長にわたって設けられていなくてもよい。傾斜面８３は、外周面８２の全長の一部の領域に設けられていればよい。例えば、外周面８２のうち、頂面８１側の一部の領域にのみ傾斜面８３が設けられていてもよい。頂面８１側の一部の外周面８２にのみ傾斜面８３が設けられている場合、凸部８のうち、頂面８１側とは反対側の領域における形状は、例えば、多角柱状である。
【0068】
頂面８１は、Ｘ－Ｙ断面又はＸ－Ｚ断面において、平面ではなく、Ｕ字状に形成されていてもよいし、Ｖ字状に形成されていてもよい。頂面８１は、図３に示す接触部７５から第二面８０と離れる方向に位置する箇所である。頂面８１のＸ方向の位置は、接触部７５の位置を含み、接触部７５と同じ位置であってもよいし、接触部７５よりも離れた位置であってもよい。本実施形態のように、頂面８１が平面である場合は、図３に示すように、頂面８１が接触部７５とＸ方向において同じ位置にある。例えば、凸部８の形状が多角錐形状又は円錐形状のように頂面８１がＶ字状に形成されている場合、頂面８１は、第二面８０から接触部７５よりも遠位側に位置する箇所とする。頂面８１がＵ字状に形成されている場合は、頂面８１は曲面で構成されている箇所とする。
【0069】
凸部８の寸法及び傾斜面８３の傾斜角度βについては後述する。
【0070】
〈第二面〉
第二面８０は、凸部８の頂面８１側から見て、環状に形成されている。第二面８０は、第二ミドルコア部３１ｂの端面の輪郭形状に対応した形状である。本実施形態では、第二面８０の形状は矩形の環状である。第二面８０の幅は、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。第二面８０の幅は、第二面８０の内周縁から外周縁までの距離である。本実施形態の第二面８０はＸ方向に直交する平面である。第二面８０は、Ｘ方向に直交する面に対して傾斜する傾斜面でもよい。
第二面８０は、凸部８の頂面８１側から見て、環状に形成されている。第二面８０は、第二ミドルコア部３１ｂの端面の輪郭形状に対応した形状である。本実施形態では、第二面８０の形状は矩形の環状である。第二面８０の幅は、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。第二面８０の幅は、第二面８０の内周縁から外周縁までの距離である。本実施形態の第二面８０はＸ方向に直交する平面である。第二面８０は、Ｘ方向に直交する面に対して傾斜する傾斜面でもよい。
【0071】
（ギャップ部）
ギャップ部３ｇは、図３に示すように凹部７と凸部８とが嵌合されることで形成される。ギャップ部３ｇは、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇとを有する。第一ギャップ部３１ｇは、底面７１と頂面８１との間に形成されている。第二ギャップ部３２ｇは、第一面７０と第二面８０との間に形成されている。図３において、第二ギャップ部３２ｇは、Ｚ方向の上側及び下側にも存在する。第二ギャップ部３２ｇは、Ｘ方向から見て環状である。
ギャップ部３ｇは、図３に示すように凹部７と凸部８とが嵌合されることで形成される。ギャップ部３ｇは、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇとを有する。第一ギャップ部３１ｇは、底面７１と頂面８１との間に形成されている。第二ギャップ部３２ｇは、第一面７０と第二面８０との間に形成されている。図３において、第二ギャップ部３２ｇは、Ｚ方向の上側及び下側にも存在する。第二ギャップ部３２ｇは、Ｘ方向から見て環状である。
【0072】
第一ギャップ部３１ｇ及び第二ギャップ部３２ｇの各々の大きさは、所定のインダクタンスが得られるように適宜設定すればよい。第一ギャップ部３１ｇの最大長さｇ１は、例えば０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下である。最大長さｇ１は、底面７１と頂面８１との間のＸ方向に沿った距離である。最大長さｇ１が０．３ｍｍ以上であることで、磁性コア３の磁気飽和を抑制し易い。最大長さｇ１が３ｍｍ以下であることで、磁性コア３の透磁率が過度に低下することを抑制し易い。そのため、良好なインダクタンスを確保し易い。また、最大長さｇ１が３ｍｍ以下であれば、第一ギャップ部３１ｇからの漏れ磁束を抑制し易い。最大長さｇ１は、更に１．５ｍｍ以下でもよい。最大長さｇ１が１．５ｍｍ以下であれば、漏れ磁束をより抑制し易い。
【0073】
第二ギャップ部３２ｇの最大長さｇ２は、例えば０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下である。最大長さｇ２は、第一面７０と第二面８０との間のＸ方向に沿った距離である。最大長さｇ２が０．３ｍｍ以上であることで、磁性コア３の磁気飽和を抑制し易い。最大長さｇ２が３ｍｍ以下であることで、磁性コア３の透磁率が過度に低下することを抑制し易い。そのため、良好なインダクタンスを確保し易い。また、最大長さｇ２が３ｍｍ以下であれば、第二ギャップ部３２ｇからの漏れ磁束を抑制し易い。最大長さｇ２は、更に１．５ｍｍ以下でもよい。最大長さｇ２が１．５ｍｍ以下であれば、漏れ磁束をより抑制し易い。
【0074】
第一ギャップ部３１ｇ及び第二ギャップ部３２ｇは、エアギャップでもよい。第一ギャップ部３１ｇ及び第二ギャップ部３２ｇには、樹脂やセラミックスなどの非磁性体が配置されていてもよい。例えば、一つのギャップ部３ｇに、空間で形成された領域と樹脂で形成された領域とが存在してもよい。
【0075】
凹部７の寸法及び傾斜面７３の傾斜角度α、凸部８の寸法及び傾斜面８３の傾斜角度βは、第一ギャップ部３１ｇ及び第二ギャップ部３２ｇの各々が所定の大きさとなるように適宜設定すればよい。
【0076】
〈凹部の寸法〉
図４を参照して、凹部７の寸法の一例について説明する。凹部７の開口の幅ａは、第一ミドルコア部３１ａの端面の寸法に応じて適宜設定すればよい。幅ａは、開口の寸法の最大値である。開口の寸法とは、Ｙ方向の寸法又はＺ方向の寸法である。幅ａは、例えば５ｍｍ以上５９ｍｍ以下、更に２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。底面７１の幅ｗ１は、開口の幅ａよりも小さい。幅ｗ１は、例えば４ｍｍ以上５８ｍｍ以下、更に１９ｍｍ以上２９ｍｍ以下である。幅ｗ１は、底面７１の寸法の最大値である。底面７１の寸法とは、Ｙ方向の寸法又はＺ方向の寸法である。凹部７の深さｄは、例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、更に２ｍｍ以上４ｍｍ以下である。深さｄは、開口の内周縁と底面７１との間のＸ方向に沿った距離である。幅ａ、幅ｗ１及び深さｄが上記範囲内であることで、所定の大きさの第一ギャップ部３１ｇが得られ易い。凹部７を構成する壁の厚さｔは、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。厚さｔは、内周面７２から第一の端部３１１の外周面までの距離である。厚さｔが上記範囲内であることで、凹部７の壁が欠けたり、凹部７に凸部８を嵌合したときに凹部７の壁が過度に変形したりすることを抑制し易い。
図４を参照して、凹部７の寸法の一例について説明する。凹部７の開口の幅ａは、第一ミドルコア部３１ａの端面の寸法に応じて適宜設定すればよい。幅ａは、開口の寸法の最大値である。開口の寸法とは、Ｙ方向の寸法又はＺ方向の寸法である。幅ａは、例えば５ｍｍ以上５９ｍｍ以下、更に２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。底面７１の幅ｗ１は、開口の幅ａよりも小さい。幅ｗ１は、例えば４ｍｍ以上５８ｍｍ以下、更に１９ｍｍ以上２９ｍｍ以下である。幅ｗ１は、底面７１の寸法の最大値である。底面７１の寸法とは、Ｙ方向の寸法又はＺ方向の寸法である。凹部７の深さｄは、例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、更に２ｍｍ以上４ｍｍ以下である。深さｄは、開口の内周縁と底面７１との間のＸ方向に沿った距離である。幅ａ、幅ｗ１及び深さｄが上記範囲内であることで、所定の大きさの第一ギャップ部３１ｇが得られ易い。凹部７を構成する壁の厚さｔは、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。厚さｔは、内周面７２から第一の端部３１１の外周面までの距離である。厚さｔが上記範囲内であることで、凹部７の壁が欠けたり、凹部７に凸部８を嵌合したときに凹部７の壁が過度に変形したりすることを抑制し易い。
【0077】
〈傾斜角度α〉
傾斜面７３の傾斜角度αは、例えば３０°以上６０°以下である。傾斜角度αは、軸線Ｃｘと傾斜面７３の延長面とがなす角度のうち小さい方の角度である。傾斜角度αが上記範囲内であることで、所定の大きさの第一ギャップ部３１ｇが得られ易い。傾斜角度αは、更に４０°以上５０°以下でもよい。
傾斜面７３の傾斜角度αは、例えば３０°以上６０°以下である。傾斜角度αは、軸線Ｃｘと傾斜面７３の延長面とがなす角度のうち小さい方の角度である。傾斜角度αが上記範囲内であることで、所定の大きさの第一ギャップ部３１ｇが得られ易い。傾斜角度αは、更に４０°以上５０°以下でもよい。
【0078】
〈凸部の寸法〉
図５を参照して、凸部８の寸法の一例について説明する。凸部８の寸法は、図３に示すように凹部７と凸部８とが嵌合された状態で第一ギャップ部３１ｇ及び第二ギャップ部３２ｇが形成されるように、凹部７の寸法に応じて適宜設定すればよい。頂面８１の幅ｗ２は、凹部７の開口の幅ａよりも小さく、かつ、底面７１の幅ｗ１よりも大きい。幅ｗ２は、例えば４．５ｍｍ以上５８．５ｍｍ以下、更に１９．５ｍｍ以上２９．５ｍｍ以下である。幅ｗ２は、頂面８１の寸法の最大値である。頂面８１の寸法とは、Ｙ方向の寸法又はＺ方向の寸法である。凸部８の高さｐは、例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、更に２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。高さｐは、第二面８０と頂面８１との間のＸ方向に沿った距離である。幅ｗ２及び高さｐが上記範囲内であることで、所定の大きさの第一ギャップ部３１ｇが得られ易い。
図５を参照して、凸部８の寸法の一例について説明する。凸部８の寸法は、図３に示すように凹部７と凸部８とが嵌合された状態で第一ギャップ部３１ｇ及び第二ギャップ部３２ｇが形成されるように、凹部７の寸法に応じて適宜設定すればよい。頂面８１の幅ｗ２は、凹部７の開口の幅ａよりも小さく、かつ、底面７１の幅ｗ１よりも大きい。幅ｗ２は、例えば４．５ｍｍ以上５８．５ｍｍ以下、更に１９．５ｍｍ以上２９．５ｍｍ以下である。幅ｗ２は、頂面８１の寸法の最大値である。頂面８１の寸法とは、Ｙ方向の寸法又はＺ方向の寸法である。凸部８の高さｐは、例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、更に２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。高さｐは、第二面８０と頂面８１との間のＸ方向に沿った距離である。幅ｗ２及び高さｐが上記範囲内であることで、所定の大きさの第一ギャップ部３１ｇが得られ易い。
【0079】
〈傾斜角度β〉
傾斜面８３の傾斜角度βは、例えば３０°以上６０°以下である。傾斜角度βは、軸線Ｃｘと傾斜面８３の延長面とがなす角度のうち小さい方の角度である。傾斜角度βが上記範囲内であることで、所定の大きさの第一ギャップ部３１ｇが得られ易い。傾斜角度βは、更に４０°以上５０°以下でもよい。本実施形態では、傾斜面８３の傾斜角度βが傾斜面７３の傾斜角度αと同じ角度である。そのため、接触部７５において、傾斜面７３と傾斜面８３とが面接触している。傾斜面７３と傾斜面８３とが面接触することで、凹部７に対する凸部８の位置決め精度が向上する。
傾斜面８３の傾斜角度βは、例えば３０°以上６０°以下である。傾斜角度βは、軸線Ｃｘと傾斜面８３の延長面とがなす角度のうち小さい方の角度である。傾斜角度βが上記範囲内であることで、所定の大きさの第一ギャップ部３１ｇが得られ易い。傾斜角度βは、更に４０°以上５０°以下でもよい。本実施形態では、傾斜面８３の傾斜角度βが傾斜面７３の傾斜角度αと同じ角度である。そのため、接触部７５において、傾斜面７３と傾斜面８３とが面接触している。傾斜面７３と傾斜面８３とが面接触することで、凹部７に対する凸部８の位置決め精度が向上する。
【0080】
図３を参照して、凹部７と凸部８との嵌合状態について説明する。傾斜面７３と傾斜面８３とが面接触する場合、傾斜面７３に沿った接触部７５の長さｓは、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。以下、長さｓを接触長さｓと呼ぶ。接触長さｓは、傾斜面７３と傾斜面８３とが接触している部分の傾斜面７３及び傾斜面８３の傾斜方向に沿った長さである。接触長さｓをある程度確保することで、凹部７に対する凸部８の位置決め精度を改善できる。接触長さｓは、更に０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下、０．６ｍｍ以上１ｍｍ以下でもよい。本実施形態の接触部７５は、凹部７の内周面７２及び凸部８の外周面８２の全周にわたって存在する。
【0081】
その他、凹部７に嵌合する凸部８の長さｆは、第一ギャップ部３１ｇ及び第二ギャップ部３２ｇが形成されるように適宜設定すればよい。以下、長さｆを嵌合長さｆと呼ぶ。嵌合長さｆは、第一面７０から頂面８１までのＸ方向に沿った距離である。嵌合長さｆは、凹部７の深さｄよりも小さく、かつ、凸部８の高さｐよりも小さい。嵌合長さｆは、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。嵌合長さｆは、更に０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下、０．６ｍｍ以上１ｍｍ以下でもよい。
【0082】
（エンドコア部）
エンドコア部３５は、図１、図２に示すように、巻回部２０の外側に配置される部分である。エンドコア部３５の数は２つである。２つのエンドコア部３５は、Ｘ方向に間隔をあけて配置されている。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はＸ方向の一方側に位置する。第一エンドコア部３５ａは、巻回部２０の一方の端面と向かい合う。第一エンドコア部３５ａには、ミドルコア部３１におけるＸ方向の一方側の端部、具体的には第一ミドルコア部３１ａの端部が接続される。第二エンドコア部３５ｂはＸ方向の他方側に位置する。第二エンドコア部３５ｂは、巻回部２０の他方の端面と向かい合う。第二エンドコア部３５ｂには、ミドルコア部３１におけるＸ方向の他方側の端部、第二ミドルコア部３１ｂの端部が接続される。
エンドコア部３５は、図１、図２に示すように、巻回部２０の外側に配置される部分である。エンドコア部３５の数は２つである。２つのエンドコア部３５は、Ｘ方向に間隔をあけて配置されている。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はＸ方向の一方側に位置する。第一エンドコア部３５ａは、巻回部２０の一方の端面と向かい合う。第一エンドコア部３５ａには、ミドルコア部３１におけるＸ方向の一方側の端部、具体的には第一ミドルコア部３１ａの端部が接続される。第二エンドコア部３５ｂはＸ方向の他方側に位置する。第二エンドコア部３５ｂは、巻回部２０の他方の端面と向かい合う。第二エンドコア部３５ｂには、ミドルコア部３１におけるＸ方向の他方側の端部、第二ミドルコア部３１ｂの端部が接続される。
【0083】
第一エンドコア部３５ａ及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及び第二エンドコア部３５ｂの各々の形状は略直方体状である。
【0084】
（サイドコア部）
サイドコア部３３は、図１、図２に示すように、巻回部２０の外側に配置される部分である。サイドコア部３３の数は２つである。２つのサイドコア部３３は、Ｙ方向に間隔をあけて配置されている。２つのサイドコア部３３は、ミドルコア部３１を挟むように、並列されている。つまり、２つのサイドコア部３３の間に、ミドルコア部３１が配置されている。一方のサイドコア部３３は、Ｙ方向の一方側に位置する。一方のサイドコア部３３は、巻回部２０の外周面のうち、Ｙ方向の一方側の側面と向かい合う。Ｙ方向の一方側は、図２では紙面上側である。他方のサイドコア部３３は、Ｙ方向の他方側に位置する。他方のサイドコア部３３は、巻回部２０の外周面のうち、Ｙ方向の他方側の側面と向かい合う。Ｙ方向の他方側は、図２では紙面下側である。
サイドコア部３３は、図１、図２に示すように、巻回部２０の外側に配置される部分である。サイドコア部３３の数は２つである。２つのサイドコア部３３は、Ｙ方向に間隔をあけて配置されている。２つのサイドコア部３３は、ミドルコア部３１を挟むように、並列されている。つまり、２つのサイドコア部３３の間に、ミドルコア部３１が配置されている。一方のサイドコア部３３は、Ｙ方向の一方側に位置する。一方のサイドコア部３３は、巻回部２０の外周面のうち、Ｙ方向の一方側の側面と向かい合う。Ｙ方向の一方側は、図２では紙面上側である。他方のサイドコア部３３は、Ｙ方向の他方側に位置する。他方のサイドコア部３３は、巻回部２０の外周面のうち、Ｙ方向の他方側の側面と向かい合う。Ｙ方向の他方側は、図２では紙面下側である。
【0085】
サイドコア部３３の各々はＸ方向に延びている。サイドコア部３３の各々の軸方向は、ミドルコア部３１の軸方向と平行である。サイドコア部３３におけるＸ方向の一方側の端部は、第一エンドコア部３５ａに接続される。サイドコア部３３におけるＸ方向の他方側の端部は、第二エンドコア部３５ｂに接続される。サイドコア部３３の各々の断面積は、同じであってもよいし、異なってもよい。本実施形態では、２つのサイドコア部３３の断面積は同じである。また、本実施形態では、２つのサイドコア部３３の合計の断面積は、ミドルコア部３１の断面積と同等である。２つのサイドコア部３３の合計の断面積は、ミドルコア部３１の断面積と異なっていてもよい。ここでいう断面積は、Ｘ方向に直交する断面での面積をいう。
【0086】
サイドコア部３３の各々は、第一エンドコア部３５ａと第二エンドコア部３５ｂとをつなぐ長さを有していればよい。サイドコア部３３の形状は特に限定されない。本実施形態では、サイドコア部３３の各々の形状は略直方体状である。
【0087】
〈第一コア・第二コア〉
第一コア３ａは、第一ミドルコア部３１ａを有する。第二コア３ｂは、第二ミドルコア部３１ｂを有する。第一コア３ａ及び第二コア３ｂの各々の形状は、種々の組み合わせから選択できる。本実施形態では、図１、図２に示すように、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とを組み合わせたＥ－Ｔ型である。
第一コア３ａは、第一ミドルコア部３１ａを有する。第二コア３ｂは、第二ミドルコア部３１ｂを有する。第一コア３ａ及び第二コア３ｂの各々の形状は、種々の組み合わせから選択できる。本実施形態では、図１、図２に示すように、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とを組み合わせたＥ－Ｔ型である。
【0088】
〈第一コア〉
本実施形態では、第一コア３ａは、第一ミドルコア部３１ａと、第一エンドコア部３５ａと、２つのサイドコア部３３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、２つのサイドコア部３３とは一体に成形されている。第一コア３ａは一体の成形体であるので、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及び機械的特性は実質的に同じである。第一ミドルコア部３１ａは、第一エンドコア部３５ａにおけるＹ方向の中間部から第二ミドルコア部３１ｂに向かってＸ方向に延びている。サイドコア部３３の各々は、第一エンドコア部３５ａのＹ方向の両端部から第二エンドコア部３５ｂに向かってＸ方向に延びている。第一コア３ａの形状は、Ｚ方向から見て、Ｅ字状である。
本実施形態では、第一コア３ａは、第一ミドルコア部３１ａと、第一エンドコア部３５ａと、２つのサイドコア部３３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、２つのサイドコア部３３とは一体に成形されている。第一コア３ａは一体の成形体であるので、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及び機械的特性は実質的に同じである。第一ミドルコア部３１ａは、第一エンドコア部３５ａにおけるＹ方向の中間部から第二ミドルコア部３１ｂに向かってＸ方向に延びている。サイドコア部３３の各々は、第一エンドコア部３５ａのＹ方向の両端部から第二エンドコア部３５ｂに向かってＸ方向に延びている。第一コア３ａの形状は、Ｚ方向から見て、Ｅ字状である。
【0089】
〈第二コア〉
本実施形態では、第二コア３ｂは、第二ミドルコア部３１ｂと、第二エンドコア部３５ｂとを有する。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る。第二コア３ｂは一体の成形体であるので、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及び機械的特性は実質的に同じである。第二ミドルコア部３１ｂは、第二エンドコア部３５ｂにおけるＹ方向の中間部から第一ミドルコア部３１ａに向かってＸ方向に延びている。第二コア３ｂの形状は、Ｚ方向から見て、Ｔ字状である。
本実施形態では、第二コア３ｂは、第二ミドルコア部３１ｂと、第二エンドコア部３５ｂとを有する。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る。第二コア３ｂは一体の成形体であるので、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及び機械的特性は実質的に同じである。第二ミドルコア部３１ｂは、第二エンドコア部３５ｂにおけるＹ方向の中間部から第一ミドルコア部３１ａに向かってＸ方向に延びている。第二コア３ｂの形状は、Ｚ方向から見て、Ｔ字状である。
【0090】
第一コア３ａと第二コア３ｂとは、第一ミドルコア部３１ａの第一の端部３１１に形成された凹部７と、第二ミドルコア部３１ｂの第二の端部３１２に形成された凸部８とが嵌合されることで、連結される。
【0091】
本実施形態では、磁性コア３は、第一コア３ａと第二コア３ｂといった２つのピースで構成されている。つまり、磁性コア３の分割数が２である。磁性コア３の分割数や磁性コア３を分割する位置は特に限定されない。磁性コア３は、３つ以上のピースで構成されていてもよい。例えば、第一エンドコア部３５ａ、第二エンドコア部３５ｂ、第一ミドルコア部３１ａ、第二ミドルコア部３１ｂ、及び２つのサイドコア部３３のそれぞれを個別に構成し、これらを組み合わせて磁性コア３を構成してもよい。本実施形態のように、磁性コア３が第一コア３ａと第二コア３ｂとで構成されている場合、組み合わせるコア片の数が２つしかないので、磁性コア３の組み立てが容易である。
【0092】
（コアの材質）
第一コア３ａ及び第二コア３ｂは、軟磁性材料の成形体で構成されている。成形体としては、例えば、圧粉成形体、複合材料の成形体などが挙げられる。
第一コア３ａ及び第二コア３ｂは、軟磁性材料の成形体で構成されている。成形体としては、例えば、圧粉成形体、複合材料の成形体などが挙げられる。
【0093】
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。磁気特性としては、比透磁率や飽和磁束密度が挙げられる。圧粉成形体は、バインダ樹脂や成形助剤などを含有してもよい。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％超９９．９９体積％以下である。
【0094】
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。複合材料の成形方法としては、例えば射出成形や注型成形などが挙げられる。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８５体積％以下、更に３０体積％以上８０体積％以下である。複合材料の成形体における樹脂の含有量は、例えば２０体積％以上８０体積％以下、更に２０体積％以上７０体積％以下である。複合材料の成形体における軟磁性粉末の含有量は、圧粉成形体における軟磁性粉末の含有量に比較して少ない。そのため、複合材料の成形体の比透磁率は、圧粉成形体の比透磁率に比較して小さい。
【0095】
軟磁性粉末を構成する粒子は、軟磁性金属の粒子や、軟磁性金属の粒子の外周に絶縁被覆を備える被覆粒子、軟磁性非金属の粒子などが挙げられる。軟磁性金属は、純鉄や鉄基合金などが挙げられる。鉄基合金としては、例えば、Ｆｅ（鉄）－Ｓｉ（シリコン）合金、Ｆｅ－Ｎｉ（ニッケル）合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ（アルミニウム）合金などが挙げられる。絶縁被覆は、リン酸塩などが挙げられる。軟磁性非金属は、フェライトなどが挙げられる。
【0096】
複合材料の成形体の樹脂は、熱硬化性樹脂でもよいし、熱可塑性樹脂でもよい。熱硬化性樹脂は、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、シリコーン樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、液晶ポリマー、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂などが挙げられる。ポリアミド樹脂としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン９Ｔなどが挙げられる。その他、複合材料の成形体の樹脂には、不飽和ポリエステルに炭酸カルシウムやガラス繊維が混合されたＢＭＣ（Ｂｕｌｋ ｍｏｌｄｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、ミラブル型シリコーンゴム、ミラブル型ウレタンゴムなども利用できる。複合材料の成形体の樹脂は、耐熱性に優れる樹脂であることが好ましく、具体例としては、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ナイロンを含むポリアミド樹脂であることが好ましい。
【0097】
複合材料の成形体は、軟磁性粉末及び樹脂に加えて、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、シリカなどのセラミックスフィラーが挙げられる。複合材料の成形体がフィラーを含有することで、放熱性を高めることができる。フィラーの含有量は、複合材料の成形体を１００体積％とするとき、例えば０．２体積％以上２０体積％以下、更に０．３体積％以上１５体積％以下、０．５体積％以上１０体積％以下が挙げられる。
【0098】
圧粉成形体又は複合材料の成形体における軟磁性粉末の含有量は、成形体の断面における軟磁性粉末の面積割合と等価とみなす。軟磁性粉末の含有量は、次のようにして求める。成形体の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察して観察画像を取得する。ＳＥＭの倍率は、例えば２００倍以上５００倍以下とする。観察画像の取得数は、１０個以上とする。観察画像の総面積は０．１ｃｍ２以上とする。一断面につき一つの観察画像を取得してもよいし、一断面につき複数の観察画像を取得してもよい。取得した各観察画像を画像処理して軟磁性粉末の粒子の輪郭を抽出する。画像処理としては、例えば二値化処理が挙げられる。各観察画像において軟磁性粉末の粒子の全面積を算出し、各観察画像に占める軟磁性粉末の粒子の面積割合を求める。全ての観察画像における面積割合の平均値を軟磁性粉末の含有量とみなす。
【0099】
本実施形態では、第一コア３ａ及び第二コア３ｂの各々が複合材料の成形体である。複合材料の成形体の比透磁率は、比較的小さい。そのため、第一コア３ａ及び第二コア３ｂが複合材料の成形体で構成されていることで、磁性コア３が磁気飽和し難い。また、複合材料の成形体であれば、互いに嵌合する凹部７及び凸部８を高い寸法精度で容易に成形し易い。
【0100】
〈コアのヤング率〉
第一コア３ａのヤング率及び第二コア３ｂのヤング率の各々は、例えば２０ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下である。即ち、第一ミドルコア部３１ａのヤング率及び第二ミドルコア部３１ｂのヤング率の各々が２０ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下である。第一ミドルコア部３１ａのヤング率及び第二ミドルコア部３１ｂのヤング率が、上記範囲内であることで、凹部７と凸部８とが嵌合された状態で凹部７及び凸部８が過度に変形し難い。凹部７及び凸部８の形状が維持され易いため、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇとを確保し易い。
第一コア３ａのヤング率及び第二コア３ｂのヤング率の各々は、例えば２０ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下である。即ち、第一ミドルコア部３１ａのヤング率及び第二ミドルコア部３１ｂのヤング率の各々が２０ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下である。第一ミドルコア部３１ａのヤング率及び第二ミドルコア部３１ｂのヤング率が、上記範囲内であることで、凹部７と凸部８とが嵌合された状態で凹部７及び凸部８が過度に変形し難い。凹部７及び凸部８の形状が維持され易いため、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇとを確保し易い。
【0101】
第一コア３ａのヤング率と第二コア３ｂのヤング率とは、等しくてもよいし、異なってもよい。本実施形態では、第一コア３ａと第二コア３ｂとが、同じ材質で構成されている。同じ材質とは、複合材料の成形体を構成する軟磁性粉末の種類及び含有量、樹脂の種類及び含有量が同じであることを意味する。軟磁性粉末の種類とは、軟磁性粉末を構成する粒子のサイズ及び形状も含む概念である。粒子のサイズは、例えば、粒子の粒径である。粒子の形状は、例えば、球状、薄片状などである。複合材料の成形体がフィラーを含有する場合、同じ材質とは、フィラーの種類、サイズ及び含有量も同じであることを意味する。よって、第一コア３ａのヤング率と第二コア３ｂのヤング率とが等しい。第一ミドルコア部３１ａのヤング率と第二ミドルコア部３１ｂのヤング率とが等しいことで、凹部７に凸部８を嵌合したときに凹部７及び凸部８の少なくとも一方の変形が抑制され易い。そのため、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇとによる所定のギャップ部３ｇが確保され易いため、インダクタンスのばらつきを低減し易い。
【0102】
【0103】
（樹脂モールド部材）
樹脂モールド部材４は、磁性コア３の外周面の少なくとも一部を覆う。樹脂モールド部材４は、組み合わされた第一コア３ａと第二コア３ｂとを一体化する。また、樹脂モールド部材４は、コイル２と磁性コア３とを一体化する。本実施形態では、樹脂モールド部材４が、巻回部２０の内周面とミドルコア部３１との間に充填されている。そのため、樹脂モールド部材４によって、磁性コア３に対してコイル２が位置決めされた状態で保持される。また、樹脂モールド部材４は、コイル２と磁性コア３との間の電気的絶縁を確保する。樹脂モールド部材４を構成する樹脂としては、例えば、上述した複合材料の成形体の樹脂と同様の樹脂を用いることができる。樹脂モールド部材４は、巻回部２０を外周面を覆っていてもよい。樹脂モールド部材４は、巻回部２０の上側及び下側の少なくとも一方の面が露出するように形成されていてもよい。
樹脂モールド部材４は、磁性コア３の外周面の少なくとも一部を覆う。樹脂モールド部材４は、組み合わされた第一コア３ａと第二コア３ｂとを一体化する。また、樹脂モールド部材４は、コイル２と磁性コア３とを一体化する。本実施形態では、樹脂モールド部材４が、巻回部２０の内周面とミドルコア部３１との間に充填されている。そのため、樹脂モールド部材４によって、磁性コア３に対してコイル２が位置決めされた状態で保持される。また、樹脂モールド部材４は、コイル２と磁性コア３との間の電気的絶縁を確保する。樹脂モールド部材４を構成する樹脂としては、例えば、上述した複合材料の成形体の樹脂と同様の樹脂を用いることができる。樹脂モールド部材４は、巻回部２０を外周面を覆っていてもよい。樹脂モールド部材４は、巻回部２０の上側及び下側の少なくとも一方の面が露出するように形成されていてもよい。
【0104】
本実施形態では、樹脂モールド部材４の樹脂が、巻回部２０の内周面とミドルコア部３１との間を通って、第二ギャップ部３２ｇに充填されている。第一ギャップ部３１ｇには、凹部７と凸部８との接触部７５によって、樹脂モールド部材４の樹脂が充填されない。そのため、第一ギャップ部３１ｇはエアギャップである。
【0105】
（保持部材）
リアクトル１ａは、図示しない保持部材を備えてもよい。保持部材は、巻回部２０の一方の端面と第一エンドコア部３５ａとの間、及び、巻回部２０の他方の端面と第二エンドコア部３５ｂとの間にそれぞれ配置される。保持部材は、コイル２と磁性コア３との相対的な位置を決める。また、保持部材は、コイル２と磁性コア３との間の電気的絶縁を確保する。保持部材は、例えば、上述した複合材料の成形体の樹脂と同様の樹脂で構成することができる。
リアクトル１ａは、図示しない保持部材を備えてもよい。保持部材は、巻回部２０の一方の端面と第一エンドコア部３５ａとの間、及び、巻回部２０の他方の端面と第二エンドコア部３５ｂとの間にそれぞれ配置される。保持部材は、コイル２と磁性コア３との相対的な位置を決める。また、保持部材は、コイル２と磁性コア３との間の電気的絶縁を確保する。保持部材は、例えば、上述した複合材料の成形体の樹脂と同様の樹脂で構成することができる。
【0106】
〔実施形態１の作用効果〕
実施形態１のリアクトル１ａは、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇによってギャップ部３ｇの体積を調整し易い。ギャップ部３ｇの体積が所定の体積に調整されることで、所定のインダクタンスが得られる。また、ミドルコア部３１がギャップ部３ｇを有するため、磁性コア３が磁気飽和し難い。よって、リアクトル１ａは、安定したインダクタンス特性を有する。
実施形態１のリアクトル１ａは、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇによってギャップ部３ｇの体積を調整し易い。ギャップ部３ｇの体積が所定の体積に調整されることで、所定のインダクタンスが得られる。また、ミドルコア部３１がギャップ部３ｇを有するため、磁性コア３が磁気飽和し難い。よって、リアクトル１ａは、安定したインダクタンス特性を有する。
【0107】
第一ミドルコア部３１ａの凹部７と第二ミドルコア部３１ｂの凸部８とが嵌合されることで、ミドルコア部３１に第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇとが形成される。凹部７と凸部８とが嵌合された状態において、凹部７の傾斜面７３が凸部８と接触した接触部７５を有することで、凹部７に対して凸部８が位置決めされる。底面７１と頂面８１との間隔、第一面７０と第二面８０との間隔が維持されることから、第一ギャップ部３１ｇの長さｇ１、及び第二ギャップ部３２ｇの長さｇ２が維持される。また、接触部７５によって、凹部７内で凸部８がＹ方向及びＺ方向に位置ずれすることを抑制できるので、第一ミドルコア部３１ａと第二ミドルコア部３１ｂとが位置決めされる。更に、実施形態１では、凹部７と凸部８とが接触部７５において面接触していることで、凹部７に対する凸部８の位置決め精度が向上する。
【0108】
第一コア３ａと第二コア３ｂとは、第一ミドルコア部３１ａの凹部７と第二ミドルコア部３１ｂの凸部８とを嵌合することで、連結される。磁性コア３は、凹部７と凸部８との嵌合によって、第一コア３ａと第二コア３ｂとを容易に組み付けられる上、第一コア３ａと第二コア３ｂとを位置決めできる。よって、磁性コア３は組立作業性にも優れる。
【0109】
［実施形態２］
図６を参照して、実施形態２のリアクトルを説明する。実施形態２のリアクトルは、凹部７と凸部８とが接触部７５において線接触している点が、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６を参照して、実施形態２のリアクトルを説明する。実施形態２のリアクトルは、凹部７と凸部８とが接触部７５において線接触している点が、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。
【0110】
実施形態２では、凸部８の外周面８２の傾斜角度βが凹部７の傾斜面７３の傾斜角度αよりも小さい。接触部７５において、傾斜面７３と頂面８１の周縁部８４とが線接触している。周縁部８４は、頂面８１と外周面８２とで形成される稜線を含む。本実施形態では、上記稜線が傾斜面７３に接触している。本実施形態においては、外周面８２が傾斜面８３で形成されている。凸部８は、図６に示すように、第二面８０から離れるにつれて小さくなるように形成されている。以下、このような形状を先細り形状という。図示しないが、凸部８は、第二面８０から離れるにつれて大きくなるように形成されていてもよい。このような形状を先太り形状という。外周面８２は、傾斜面８３を含んでいてもよいし、傾斜面８３を含んでいなくてもよい。外周面８２が傾斜面８３を含んでいない場合、外周面８２は軸線Ｃｘに平行である。つまり、傾斜角度βがゼロである。上記先細り形状の場合、傾斜角度βは、傾斜角度αよりも小さければ、特に限定されない。傾斜角度βは、０°以上傾斜角度α未満である。傾斜角度βは、傾斜角度αよりも３°以上更に５°以上小さいことが挙げられる。上記先太り形状の場合、傾斜角度βは、例えば０°超４５°以下、更に２５°以下である。
【0111】
〔実施形態２の作用効果〕
実施形態２のリアクトルは、実施形態１のリアクトル１ａと同様に、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇによってギャップ部３ｇの体積を調整し易い。
実施形態２のリアクトルは、実施形態１のリアクトル１ａと同様に、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇによってギャップ部３ｇの体積を調整し易い。
【0112】
実施形態２のリアクトルによれば、接触部７５において凹部７と凸部８とが線接触していることで、図３に示すように凹部７と凸部８とが面接触する場合に比較して、凹部７と凸部８との非接触の領域が増える。ギャップ部３ｇの体積が大きくなるため、インダクタンス特性の向上が期待できる。ここでいう線接触とは、傾斜面７３と周縁部８４とが幾何学的に線接触している場合のみならず、実質的に線接触とみなせる範囲も含む。図３に示す接触長さｓが０．５ｍｍ未満、更に０．４ｍｍ以下である場合は線接触とみなす。凸部８が上記先太り形状の場合は、上記先細り形状に比べて、ギャップ部３ｇの体積を大きくできる。
【0113】
［実施形態３］
実施形態３のリアクトルは、実施形態１のリアクトル１ａにおいて第一コア３ａのヤング率と第二コア３ｂのヤング率とが異なる。即ち、第一ミドルコア部３１ａのヤング率と第二ミドルコア部３１ｂのヤング率とが異なる。ヤング率が異なる点を除いてその他の構成は、図１から図５に示した実施形態１のリアクトル１ａと同じであるので図示は省略する。
実施形態３のリアクトルは、実施形態１のリアクトル１ａにおいて第一コア３ａのヤング率と第二コア３ｂのヤング率とが異なる。即ち、第一ミドルコア部３１ａのヤング率と第二ミドルコア部３１ｂのヤング率とが異なる。ヤング率が異なる点を除いてその他の構成は、図１から図５に示した実施形態１のリアクトル１ａと同じであるので図示は省略する。
【0114】
第一コア３ａのヤング率と第二コア３ｂのヤング率との大小関係は、特に限定されない。第一コア３ａのヤング率が第二コア３ｂのヤング率よりも大きくてもよいし、第一コア３ａのヤング率が第二コア３ｂのヤング率よりも小さくてもよい。ヤング率が高いコアの方が変形し難く、ヤング率が低いコアの方が変形し易い。第一コア３ａのヤング率と第二コア３ｂのヤング率との差、即ち第一ミドルコア部３１ａのヤング率と第二ミドルコア部３１ｂのヤング率との差は、例えば５ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下、更に５ＧＰａ以上２０ＧＰａ以下である。
【0115】
コアを構成する複合材料の成形体のヤング率を調整する方法について説明する。第一の方法は、複合材料の成形体を構成する軟磁性粉末の粒径又は含有量を変えることが挙げられる。軟磁性粉末と樹脂との接触面積が大きいほど、複合材料の成形体のヤング率が高くなる。そのため、軟磁性粉末の粒径を小さくしたり、磁性粉末の含有量を増やしたりすることで、複合材料の成形体のヤング率が高くなる。
【0116】
ヤング率が高いコアにおける軟磁性粉末の平均粒径は、ヤング率が低いコアにおける軟磁性粉末の平均粒径よりも小さくする。ヤング率が高いコアにおける軟磁性粉末の平均粒径及びヤング率が低いコアにおける軟磁性粉末の平均粒径は、各コアのヤング率がそれぞれ所定の値となるように適宜設定すればよい。ヤング率が高いコアにおける軟磁性粉末の平均粒径は、例えば２０μｍ以上１００μｍ以下、更に５０μｍ以上７０μｍ以下が挙げられる。ヤング率が低いコアにおける軟磁性粉末の平均粒径は、例えば８０μｍ以上２００μｍ以下、更に１００μｍ以上１５０μｍ以下が挙げられる。
【0117】
複合材料の成形体における軟磁性粉末の平均粒径は、次のようにして求める。成形体の断面をＳＥＭで観察して観察画像を取得する。ＳＥＭの倍率は、例えば２００倍以上５００倍以下とする。観察画像の取得数は、１０個以上とする。一断面につき一つの観察画像を取得してもよいし、一断面につき複数の観察画像を取得してもよい。取得した各観察画像を画像処理して軟磁性粉末の粒子の輪郭を抽出する。画像処理としては、例えば二値化処理が挙げられる。各観察画像において軟磁性粉末の全ての粒子の粒径を測定する。各粒子の粒径は、各粒子の面積と等しい面積を有する円の直径とする。全ての観察画像における粒子の粒径の平均値を軟磁性粉末の平均粒径とみなす。
【0118】
ヤング率が高いコアにおける軟磁性粉末の含有量は、ヤング率が低いコアにおける軟磁性粉末の含有量よりも多くする。ヤング率が高いコアにおける軟磁性粉末の含有量は、例えば６０体積％以上８５体積％以下、更に７０体積％以上８０体積％以下が挙げられる。ヤング率が低いコアにおける軟磁性粉末の含有量は、例えば２０体積％以上７８体積％以下、更に３０体積％以上７５体積％以下が挙げられる。
【0119】
第二の方法は、軟磁性粉末の種類を変えることが挙げられる。軟磁性粉末のヤング率が高いほど、複合材料の成形体のヤング率が高くなる。ヤング率が高い軟磁性粉末を選択することで、複合材料の成形体のヤング率が高くなる。
【0120】
ヤング率が高いコアにおける軟磁性粉末のヤング率は、ヤング率が低いコアにおける軟磁性粉末のヤング率よりも高くする。ヤング率が高いコアにおける軟磁性粉末の種類としては、例えば鉄基合金であることが挙げられる。ヤング率が高い鉄基合金の具体例としては、アモルファスＦｅ合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金などが挙げられる。ヤング率が低いコアにおける軟磁性粉末の種類としては、例えば純鉄であることが挙げられる。
【0121】
第三の方法は、樹脂の種類又は樹脂のグレードを変えることが挙げられる。樹脂のヤング率が高いほど、複合材料の成形体のヤング率が高くなる。ヤング率が高い樹脂を選択することで、複合材料の成形体のヤング率が高くなる。
【0122】
ヤング率が高いコアにおける樹脂のヤング率は、ヤング率が低いコアにおける樹脂のヤング率よりも高くする。ヤング率が高いコアにおける樹脂の種類とヤング率が低いコアにおける樹脂の種類とは、同じであってもよいし、異なってもよい。樹脂の種類が同じ場合、ヤング率が高いコアにおける樹脂には、ヤング率が高いグレードの樹脂を選択し、ヤング率が低いコアにおける樹脂には、ヤング率が低いグレードの樹脂を選択する。
【0123】
第四の方法は、軟磁性粉末に表面処理を施すことが挙げられる。軟磁性粉末と樹脂との密着性が高いほど、複合材料の成形体のヤング率が高くなる。そのため、軟磁性粉末と樹脂との密着性を表面処理によって高めることで、複合材料の成形体のヤング率が高くなる。表面処理としては、例えばシランカップリング処理などが挙げられる。ヤング率が高いコアにおける軟磁性粉末には、表面処理を施す。
【0124】
本実施形態においては、第一コア３ａのヤング率が第二コア３ｂのヤング率よりも大きい。つまり、第一ミドルコア部３１ａのヤング率が第二ミドルコア部３１ｂよりも大きい。図３に示すように凹部７と凸部８とが嵌合されたとき、ヤング率が低い第二ミドルコア部３１ｂの凸部８において、凹部７の傾斜面７３に接触する部分が変形する。更に、凹部７と凸部８とが面接触する場合は、傾斜面７３に面接触する凸部８の傾斜面８３が圧縮される。その結果、凹部７に凸部８が圧入されたような状態になる。
【0125】
第一コア３ａのヤング率が第二コア３ｂのヤング率よりも小さい場合は、ヤング率が低い第一ミドルコア部３１ａの凹部７において、凸部８に接触する接触部７５が変形する。凸部８の傾斜面８３に面接触する接触部７５が押圧されて、凹部７に凸部８が圧入されたような状態になる。この場合、凹部７の内周面７２の間隔が拡がるように変形する。そのため、凹部７を構成する壁が変形し易い。本実施形態のように、第一コア３ａのヤング率が第二コア３ｂのヤング率よりも大きい場合は、凹部７の壁が過度に変形することを抑制できる点で有利である。
【0126】
〔実施形態３の作用効果〕
実施形態３のリアクトルは、実施形態１のリアクトル１ａと同様に、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇによってギャップ部３ｇの体積を調整し易い。
実施形態３のリアクトルは、実施形態１のリアクトル１ａと同様に、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇによってギャップ部３ｇの体積を調整し易い。
【0127】
さらに、実施形態３のリアクトルによれば、凹部７と凸部８とが嵌合された状態で、凸部８の凹部７と接触する部分が変形する。これにより、凹部７に対して凸部８がＹ方向及びＺ方向に位置ずれし難くなる。そのため、凹部７と凸部８との嵌合状態がより維持され易い。更に、凹部７に凸部８が圧入されたような状態になるため、凹部７に対する凸部８の位置決め精度がより向上する。その上、圧入効果により凹部７と凸部８との嵌合強度が向上するため、第一ミドルコア部３１ａと第二ミドルコア部３１ｂとの接合強度が向上する。リアクトルの使用時において振動や熱に起因する応力が作用しても、凹部７から凸部８が抜け難くなる。第一ミドルコア部３１ａと第二ミドルコア部３１ｂとが強固に連結される。
【0128】
［実施形態４］
実施形態４のリアクトルは、実施形態２のリアクトルにおいて第一コア３ａのヤング率と第二コア３ｂのヤング率とが異なる。即ち、第一ミドルコア部３１ａのヤング率と第二ミドルコア部３１ｂのヤング率とが異なる。ヤング率が異なる点を除いてその他の構成は、図６に示した実施形態２のリアクトルと同じであるので図示は省略する。
実施形態４のリアクトルは、実施形態２のリアクトルにおいて第一コア３ａのヤング率と第二コア３ｂのヤング率とが異なる。即ち、第一ミドルコア部３１ａのヤング率と第二ミドルコア部３１ｂのヤング率とが異なる。ヤング率が異なる点を除いてその他の構成は、図６に示した実施形態２のリアクトルと同じであるので図示は省略する。
【0129】
第一コア３ａのヤング率と第二コア３ｂのヤング率との大小関係は、特に限定されない。第一コア３ａのヤング率と第二コア３ｂのヤング率との差、即ち第一ミドルコア部３１ａのヤング率と第二ミドルコア部３１ｂのヤング率との差は、例えば５ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下、更に５ＧＰａ以上２０ＧＰａ以下である。本実施形態においては、第一コア３ａのヤング率が第二コア３ｂのヤング率よりも小さい。つまり、第一ミドルコア部３１ａのヤング率が第二ミドルコア部３１ｂよりも小さい。図６に示すように凹部７と凸部８とが嵌合されたとき、ヤング率が低い第一ミドルコア部３１ａの凹部７において、頂面８１の周縁部８４に線接触する傾斜面７３が局所的に陥没する。
【0130】
第一コア３ａのヤング率が第二コア３ｂのヤング率よりも大きい場合は、ヤング率が低い第二ミドルコア部３１ｂの凸部８において、凹部７の傾斜面７３に線接触する周縁部８４が局所的につぶれる。
【0131】
〔実施形態４の作用効果〕
実施形態４のリアクトルは、実施形態１のリアクトル１ａと同様に、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇによってギャップ部３ｇの体積を調整し易い。実施形態４のリアクトルは、実施形態２のリアクトルと同様に、ギャップ部３ｇの体積が大きくなるため、インダクタンス特性の向上が期待できる。
実施形態４のリアクトルは、実施形態１のリアクトル１ａと同様に、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇによってギャップ部３ｇの体積を調整し易い。実施形態４のリアクトルは、実施形態２のリアクトルと同様に、ギャップ部３ｇの体積が大きくなるため、インダクタンス特性の向上が期待できる。
【0132】
さらに、実施形態４のリアクトルによれば、凹部７と凸部８とが嵌合された状態で、凸部８の凹部７と接触する部分が局所的に変形する。これにより、凹部７に対して凸部８がＹ方向及びＺ方向に位置ずれし難くなる。そのため、凹部７と凸部８との嵌合状態がより維持され易い。
【0133】
［変形例１］
図７を参照して、変形例１のリアクトル１ｂを説明する。変形例１のリアクトル１ｂは、磁性コア３がＥ－Ｅ型である点が、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７を参照して、変形例１のリアクトル１ｂを説明する。変形例１のリアクトル１ｂは、磁性コア３がＥ－Ｅ型である点が、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。
【0134】
＜磁性コア＞
磁性コア３は、実施形態１と同様に、第一コア３ａと第二コア３ｂとがＸ方向に組み合わされることで構成される。磁性コア３の形状は、図７に示すようにＺ方向から見て、θ状である。
磁性コア３は、実施形態１と同様に、第一コア３ａと第二コア３ｂとがＸ方向に組み合わされることで構成される。磁性コア３の形状は、図７に示すようにＺ方向から見て、θ状である。
【0135】
変形例１では、２つのサイドコア部３３の各々がＸ方向に分割されている。サイドコア部３３は、第一サイドコア部３３ａと第二サイドコア部３３ｂとを有する。第一サイドコア部３３ａはＸ方向の一方側に位置する。第一サイドコア部３３ａの端部は第一エンドコア部３５ａに接続される。第二サイドコア部３３ｂはＸ方向の他方側に位置する。第二サイドコア部３３ｂの端部は第二エンドコア部３５ｂに接続される。
【0136】
第一サイドコア部３３ａの端面と第二サイドコア部３３ｂの端面とは互いに接触している。第一サイドコア部３３ａ及び第二サイドコア部３３ｂの各々の長さは、適宜設定すればよい。ここでいう長さは、Ｘ方向に沿った長さをいう。
【0137】
第一コア３ａは、第一ミドルコア部３１ａと、第一エンドコア部３５ａと、２つの第一サイドコア部３３ａ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、２つの第一サイドコア部３３ａとは一体に成形されている。第一サイドコア部３３ａの各々は、第一エンドコア部３５ａのＹ方向の両端部から第二サイドコア部３３ｂに向かってＸ方向に延びている。第一コア３ａの形状は、Ｚ方向から見て、Ｅ字状である。
【0138】
第二コア３ｂは、第二ミドルコア部３１ｂと、第二エンドコア部３５ｂと、２つの第二サイドコア部３３ｂとを有する。第二ミドルコア部３１ｂと、第二エンドコア部３５ｂと、２つの第二サイドコア部３３ｂとは一体に成形されている。第二サイドコア部３３ｂの各々は、第二エンドコア部３５ｂのＹ方向の両端部から第一サイドコア部３３ａに向かってＸ方向に延びている。第二コア３ｂの形状は、Ｚ方向から見て、Ｅ字状である。
【0139】
図７において、第一ミドルコア部３１ａの第一の端部３１１の構成、第二ミドルコア部３１ｂの第二の端部３１２の構成は、図３から図５に示す実施形態１の構成と同様である。つまり、図３に示すように、第一ミドルコア部３１ａの第一の端部３１１は、凹部７と第一面７０とを有する。第二ミドルコア部３１ｂの第二の端部３１２は、凸部８と第二面８０とを有する。
【0140】
変形例１のリアクトル１ｂにおいて、実施形態２から４の各構成を適用可能である。
【0141】
［変形例２］
図８を参照して、変形例２のリアクトル１ｃを説明する。変形例２のリアクトル１ｃは、コイル２が２つの巻回部２０を有する点と、磁性コア３がＵ―Ｕ型である点が、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。変形例２では、実施形態１で説明した樹脂モールド部材４を備えていない。
図８を参照して、変形例２のリアクトル１ｃを説明する。変形例２のリアクトル１ｃは、コイル２が２つの巻回部２０を有する点と、磁性コア３がＵ―Ｕ型である点が、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。変形例２では、実施形態１で説明した樹脂モールド部材４を備えていない。
【0142】
＜コイル＞
コイル２は、２つの巻回部２０を有する。２つの巻回部２０は、互いの軸方向が平行するように並列に配置されている。巻回部２０の各々の形状は矩形筒状である。巻回部２０の各々は同じターン数である。
コイル２は、２つの巻回部２０を有する。２つの巻回部２０は、互いの軸方向が平行するように並列に配置されている。巻回部２０の各々の形状は矩形筒状である。巻回部２０の各々は同じターン数である。
【0143】
２つの巻回部２０は、電気的に直列に接続されている。２つの巻回部２０は、別々の巻線を螺旋状に巻回して構成されていてもよいし、１本の連続する巻線で構成されていてもよい。
【0144】
＜磁性コア＞
磁性コア３は、実施形態１と同様に、第一コア３ａと第二コア３ｂとがＸ方向に組み合わされることで構成される。磁性コア３の形状は、図８に示すようにＺ方向から見て、Ｏ状である。変形例２では、磁性コア３は、２つのミドルコア部３１と、２つのエンドコア部３５とを有する。２つのミドルコア部３１が並列される方向をＹ方向とする。
磁性コア３は、実施形態１と同様に、第一コア３ａと第二コア３ｂとがＸ方向に組み合わされることで構成される。磁性コア３の形状は、図８に示すようにＺ方向から見て、Ｏ状である。変形例２では、磁性コア３は、２つのミドルコア部３１と、２つのエンドコア部３５とを有する。２つのミドルコア部３１が並列される方向をＹ方向とする。
【0145】
２つのミドルコア部３１の各々はＸ方向に延びている。２つのミドルコア部３１は、互いの軸方向が平行するように並列に配置されている。ミドルコア部３１の各々は、２つの巻回部２０の内側にそれぞれ配置される部分を有する。ミドルコア部３１の各々の形状は略直方体状である。ミドルコア部３１の各々は、Ｘ方向に分割されており、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の各々はＸ方向の一方側に位置する。第二ミドルコア部３１ｂの各々はＸ方向の他方側に位置する。
【0146】
また、ミドルコア部３１の各々はギャップ部３ｇを有する。ギャップ部３ｇ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。ギャップ部３ｇは、巻回部２０の内側に位置する。ギャップ部３ｇは、第一ギャップ部３１ｇと第二ギャップ部３２ｇとを有する。
【0147】
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は、Ｘ方向の一方側に位置し、巻回部２０の各々の一方の端面と向かい合う。第一エンドコア部３５ａには、第一ミドルコア部３１ａの各々の端部が接続される。つまり、第一エンドコア部３５ａは、第一ミドルコア部３１ａの端部同士をつなぐ。第二エンドコア部３５ｂは、Ｘ方向の他方側に位置し、巻回部２０の各々の他方の端面と向かい合う。第二エンドコア部３５ｂには、第二ミドルコア部３１ｂの各々の端部が接続される。つまり、第二エンドコア部３５ｂは、第二ミドルコア部３１ｂの端部同士をつなぐ。第一エンドコア部３５ａ及び第二エンドコア部３５ｂの各々の形状は略直方体状である。
【0148】
第一コア３ａは、２つのミドルコア部３１の各々の第一ミドルコア部３１ａと、第一エンドコア部３５ａとを有する。２つの第一ミドルコア部３１ａと、第一エンドコア部３５ａとは一体に成形されている。第一ミドルコア部３１ａの各々は、第一エンドコア部３５ａのＹ方向の両端部から第二ミドルコア部３１ｂの各々に向かってＸ方向に延びている。第一コア３ａの形状は、Ｚ方向から見て、Ｕ字状である。
【0149】
第二コア３ｂは、２つのミドルコア部３１の各々の第二ミドルコア部３１ｂと、第二エンドコア部３５ｂとを有する。２つの第二ミドルコア部３１ｂと、第二エンドコア部３５ｂとは一体に成形されている。第二ミドルコア部３１ｂの各々は、第二エンドコア部３５ｂのＹ方向の両端部から第一ミドルコア部３１ａの各々に向かってＸ方向に延びている。第二コア３ｂの形状は、Ｚ方向から見て、Ｕ字状である。
【0150】
図８において、第一ミドルコア部３１ａの第一の端部３１１の構成、第二ミドルコア部３１ｂの第二の端部３１２の構成は、図３から図５に示す実施形態１の構成と同様である。つまり、図３に示すように、第一ミドルコア部３１ａの第一の端部３１１は、凹部７と第一面７０とを有する。第二ミドルコア部３１ｂの第二の端部３１２は、凸部８と第二面８０とを有する。この例では、２つのミドルコア部３１が同じ構成であるが、一方のミドルコア部３１において、第一ミドルコア部３１ａの第一の端部３１１が凸部８と第二面８０とを有する構成とし、第二ミドルコア部３１ｂの第二の端部３１２が凹部７と第一面７０とを有する構成としてもよい。この例では、２つのミドルコア部３１の各々が凹部７と凸部８と備える構成であるが、一方のミドルコア部３１にのみ凹部７と凸部８とを備え、他方のミドルコア部３１は平坦面同士の接触とする構成としてもよい。
【0151】
変形例２のリアクトル１ｃにおいて、実施形態２から４の各構成を適用可能である。
【0152】
［実施形態５］
〔コンバータ・電力変換装置〕
実施形態１から４及び変形例１、２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４及び変形例１、２のリアクトルは、代表的には電気自動車や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４及び変形例１、２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４及び変形例１、２のリアクトルは、代表的には電気自動車や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。
【0153】
ハイブリッド自動車や電気自動車などの車両１２００は、図９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相交流モータであり、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９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。
【0154】
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。
【0155】
コンバータ１１１０は、図１０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１から４及び変形例１、２のいずれかのリアクトルを備える。実施形態１から４及び変形例１、２のいずれかのリアクトルを備えることで、リアクトルが安定したインダクタンス特性を有する。
【0156】
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１から４及び変形例１、２のいずれかのリアクトルと同様の構成を備え、適宜、大きさや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や降圧のみを行うコンバータに、実施形態１から４及び変形例１、２のいずれかのリアクトルを利用することもできる。
【符号の説明】
【0157】
１ａ、１ｂ、１ｃ リアクトル
２ コイル
２０ 巻回部
２１ 端末部、２１ａ 第一端末部、２１ｂ 第二端末部
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
３１１ 第一の端部、 ３１２ 第二の端部
３３ サイドコア部
３３ａ 第一サイドコア部、３３ｂ 第二サイドコア部
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
３ｇ ギャップ部
３１ｇ 第一ギャップ部、３２ｇ 第二ギャップ部
４ 樹脂モールド部材
７ 凹部、７０ 第一面
７１ 底面、７２ 内周面、７３ 傾斜面
７５ 接触部
８ 凸部、８０ 第二面
８１ 頂面、８２ 外周面、８３ 傾斜面
８４ 周縁部
ｇ１、ｇ２ 長さ
ａ、ｗ１、ｗ２ 幅
ｄ 深さ、ｔ 厚さ、ｐ 高さ
ｓ 接触長さ、ｆ 嵌合長さ
Ｃｘ 軸線
α、β 傾斜角度
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
２０ 巻回部
２１ 端末部、２１ａ 第一端末部、２１ｂ 第二端末部
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
３１１ 第一の端部、 ３１２ 第二の端部
３３ サイドコア部
３３ａ 第一サイドコア部、３３ｂ 第二サイドコア部
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
３ｇ ギャップ部
３１ｇ 第一ギャップ部、３２ｇ 第二ギャップ部
４ 樹脂モールド部材
７ 凹部、７０ 第一面
７１ 底面、７２ 内周面、７３ 傾斜面
７５ 接触部
８ 凸部、８０ 第二面
８１ 頂面、８２ 外周面、８３ 傾斜面
８４ 周縁部
ｇ１、ｇ２ 長さ
ａ、ｗ１、ｗ２ 幅
ｄ 深さ、ｔ 厚さ、ｐ 高さ
ｓ 接触長さ、ｆ 嵌合長さ
Ｃｘ 軸線
α、β 傾斜角度
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】