JP6668705B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、リアクトルに関する。

近年、ハイブリット自動車のコンバータ用や、太陽光発電システムのパワーコンディショナ用を始めとして、リアクトルが広く用いられている。このようなリアクトルとしては、たとえば特許文献１に開示のものがある。特許文献１では、金属導線である平角線を巻回したコイルは、基本的には、スプリングの性質を有しているので、広がったり狭まったりしようとして、リアクトルの特性に変動を生じさせてしまう場合がある。また、コイルとコアとの間の絶縁を確保する必要がある。したがって、特許文献１に開示の構成では、コイルの端部側にボビンを嵌め込んで、特性変動を防止すると共に、コイルとコアの間の絶縁を確保している。

特許第５１０５０７９号公報

ところで、特許文献１の構成では、内周側には突枠部（内周壁）が存在する。しかしながら、このような突枠部のみを有するボビンでは、コイル同士やコア同士の間隔の維持が不十分である。したがって、これらコイル同士やコア同士の距離の変動によってリアクトルの特性が変動して、品質にバラつきを生じてしまう虞がある。また、コイル同士の距離的な変動が生じる場合、コイル同士の絶縁が不十分となる虞もある。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コイル同士およびコア同士の間隔を維持することが可能であると共に、コイル同士の絶縁を確実に確保することが可能なリアクトルを提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明のリアクトルの一側面は、磁性材料を材質とする一対の柱状コア体と、磁性材料を材質とする一対の板状コアと、柱状コア体の外周側に配置されると共に、角線を巻回することにより形成される一対のコイルと、中心孔を仕切るための内周壁と、その内周壁よりも外周側で当該内周壁と対向している外周壁と、前記内周壁と前記外周壁とを連結する底壁を備えることで周形状の第１環状溝部および第２環状溝部がそれぞれ形成されるメガネ状外観のボビンと、を備え、柱状コア体の軸方向の端部が中心孔に嵌め込まれると共に、一対のコイルの軸方向の端部側がそれぞれ第１環状溝部および第２環状溝部に嵌め込まれ、外周壁のうち第１環状溝部と第２環状溝部とが接する部分には、外周壁が第１環状溝部と第２環状溝部の周形状に沿ってボビンの中央側に向かって凹んだ形状の凹壁部が設けられていて、凹壁部は、少なくとも一部の内周壁よりも中央側に位置し、一対の板状コアが一対の柱状コア体と閉磁路を形成するように一対の柱状コア体の両端部のそれぞれの外側から積層された、ことを特徴としている。

また、本発明のリアクトルの他の側面は、上述の発明に加えて更に、底壁のうち、第１環状溝部および第２環状溝部とは反対側には、板状コアに接触しつつ当該板状コアをコイルから離間させる位置決め突起が設けられている、ことが好ましい。

さらに、本発明のリアクトルの他の側面は、上述の発明に加えて更に、柱状コア体と、コイルと、ボビンとを覆う金属製のケースが設けられていると共に、外周壁には内周壁から離れる向きに向かって突出する外周突起が設けられていて、当該外周突起によってコイルがケースから離間させられている、ことが好ましい。

また、本発明のリアクトルの他の側面は、上述の発明に加えて更に、外周壁の高さは、内周壁の高さよりも低く設けられている、ことが好ましい。

さらに、本発明のリアクトルの他の側面は、上述の発明に加えて更に、一対の板状コアよりも軸線方向の両方の外側には、固定手段が設けられていて、柱状コア体、コイル、ボビンおよび板状コアは、一対の固定手段の間で挟持されている、ことが好ましい。

本発明によると、リアクトルにおいて、コイル同士およびコア同士の間隔を維持することが可能であると共に、コイル同士の絶縁を確実に確保することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係るリアクトルの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るリアクトルの構成を示す斜視図であり、ケースを取り除いた構成を示す図である。 図１のリアクトルの構成を示す分解斜視図であり、ケースを取り除いた状態を示している。 図１のリアクトルにおいて、下方側に位置するボビンの形状を示す斜視図である。 図１のリアクトルにおいて、下方側に位置するボビンの形状を示す平面図である。 図１のリアクトルにおいて、ボビンの下面側の形状を示す斜視図である。 図１のリアクトルの構成を示す分解斜視図であり、ケースを取り除いた状態を示すと共に、図４および図５に示すボビンとは別のタイプのボビンを用い、かつ一対のコイルが１本の平角線から形成された構成を示す図である。 図４および図５に示すボビンとは別のタイプのボビンの形状を示す斜視図である。 図４および図５に示すボビンとは別のタイプのボビンの形状を示す平面図である。 図７に示す一対のコイルを下面側から見た状態を示す斜視図である。 図１のリアクトルにおいて、板状コア６０側からボビン４０Ａ側を見た状態を示す底面図であり、ボビンとの位置関係を示す図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る、リアクトル１０について、図面に基づいて説明する。

なお、以下の説明においては、コイル３０および柱状コア体２０の軸線方向を上下方向（Ｚ方向）とし、ケース８０が覆っている側をＺ１側（上側）とし、それとは逆側のケース８０の開放側をＺ２側（下側）とする。また、図２および図３において、一対のコイル３０が並ぶ方向をＸ方向とし、図２および図３における右手前側をＸ１側とし、それとは逆側をＸ２側とする。また、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向をＹ方向とし、図１から図３において右奥側をＹ１側、それとは逆の左手前側をＹ２側とする。

＜リアクトル１０の構成について＞
図１は、リアクトル１０の構成を示す斜視図である。図２は、リアクトル１０の構成を示す斜視図であり、ケース８０を取り除いた状態を示す図である。図３は、リアクトル１０の構成を示す分解斜視図であり、ケース８０を取り除いた状態を示している。図１から図３に示すように、リアクトル１０は、柱状コア体２０と、一対のコイル３０と、ボビン４０と、板状コア６０と、固定金具７０と、金属製のケース８０と、を主要な構成要素としている。

柱状コア体２０は、フェライト、アモルファス、ケイ素鋼板等の磁性材料を材質として形成されている。なお、これらの磁性材料は、密度を高めた圧粉コアとしても良い。また、図２および図３に示す構成では、平面視したときの形状が、角丸長方形といった長円形となる柱状のコア部材２１を突き合わせて形成されている。しかしながら、柱状コア体２０を平面視したときの形状は、たとえば円形状、楕円形状、矩形状等、他の形状であっても良い。

ここで、２つのコア部材２１の突き合わせ面には、ギャップを形成してインダクタンスを調整するためにスペーサＳ１が介在しているが、スペーサＳ１を介在させずに直接突き合わせるようにしても良い。スペーサＳ１は、たとえば樹脂のような電気的な絶縁性を備える材質から形成されている。また、２つのコア部材２１は、高さも同一となっている。しかしながら、これら２つのコア部材２１は、高さが異なっていても良い。

また、柱状コア体２０の上面には、スペーサＳ２が配置されると共に、柱状コア体２０の下面には、スペーサＳ３が配置されている。かかるスペーサＳ２，Ｓ３も、上述したスペーサＳ１と同様に、樹脂のような電気的な絶縁性を備える材質から形成されている。

また、それぞれの柱状コア体２０の外周側には、一対のコイル３０が配置されている。一対のコイル３０は、平角線３１を巻回することにより形成されている。このとき、平角線３１を曲げる部分は、エッジワイズ曲げにより形成されているが、Ｙ方向（幅方向）においては、コイル３０を平面視したときの形状は、エッジワイズ曲げによって半円形状の部分を有するように設けられている。しかしながら、平角線３１のエッジワイズ曲げは、半円形状以外に、たとえば９０度等、種々の角度をとるように曲げても良い。

本実施の形態では、図２および図３に示すように、一対のコイル３０は、それぞれ独立した状態となっており、１つのコイル３０に２つの端末３２が存在する構成となっている。したがって、それらの端末３２を用いて、コイル３０同士を直列的に接続したり、並列的に接続することができる。

しかしながら、一対のコイル３０が１本の平角線３１を巻回することで形成しても良い。この場合には、２つの（一対の）コイル３０は、１本の平角線３１を巻回することで形成されるが、一方のコイル３０の端末３２から形成し始めた後に、継線部を経て他方のコイル３０へと移行し、その他方のコイル３０Ｂの端末３２で形成を終了する。

なお、本実施の形態では、一方のコイル３０（Ｘ１側のコイル３０；コイル３０Ａとする）と他方のコイル３０（Ｘ２側のコイル３０；コイル３０Ｂとする）の巻線方向は、同じ向きとなっている。具体的には、図２および図３に示す構成では、平角線３１を、下方側（Ｚ２側）の端末３２側からたとえば反時計回りに巻回することで、それぞれのコイル３０が形成されている。しかしながら、２つのコイル３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ下方側（Ｚ２側）の端末３２側から、たとえば時計回りに巻回することで形成されても良い。また、コイル３０Ａ，３０Ｂのうちのいずれか一方につき、下方側（Ｚ２側）の端末３２側から時計回りに巻回し、残りの他方につき、下方側（Ｚ２側）の端末３２側から反時計回りに巻回して、両方のコイル３０Ａ，３０Ｂを形成するようにしても良い。

なお、コイル３０Ａ，３０Ｂを平面視した場合、柱状コア体２０と同様に、直線状部分を有する角丸長方形といった長円形に設けられている。しかしながら、コイル３０Ａ，３０Ｂを平面視したときの形状は、たとえば円形状、楕円形状、矩形状等、他の形状であっても良い。

また、一方のコイル３０Ａの端末３２と、他方のコイル３０Ｂの端末３２とは、共に下方側（Ｚ２側）に位置すると共に、上方側（Ｚ１側）にも位置している。すなわち、それぞれのコイル３０Ａ，３０Ｂでは、上下方向（Ｚ方向）における端末３２の位置が異なっている。

なお、コイル３０Ａ，３０Ｂの外周側は、それぞれ絶縁処理が施されている。具体的には、コイル３０Ａ，３０Ｂの外周側には、電気的な絶縁性を備えるテープが貼り付けられていて、電気的な絶縁性を確保している。しかしながら、テープをコイル３０Ａ，３０Ｂの外周側に貼り付けるのに代えて、たとえばワニスを含浸させる等によって、コイル３０Ａ，３０Ｂの絶縁性を確保するようにしても良い。また、ワニスの含浸処理と共に、テープをコイル３０Ａ，３０Ｂの外周側に貼り付けるようにしても良い。

次に、ボビン４０について説明する。図４は、下方側（Ｚ２側）に位置するボビン４０Ａの形状を示す斜視図である。図５は、下方側（Ｚ２側）に位置するボビン４０Ａの形状を示す平面図である。なお、上方側（Ｚ１側）に位置するボビン４０Ａも、基本的には同一形状である（ただし、位置関係は上下対称である）ため、その説明は省略する。

図４および図５に示すように、ボビン４０は、その外観がメガネ形状をなすように設けられている。具体的には、ボビン４０は、一対の中心孔４０ａ１を有していて、それぞれの中心孔４０ａ１の周囲に第１環状溝部４１と第２環状溝部４２とが設けられている。第１環状溝部４１と第２環状溝部４２は、共に、内周壁４３と外周壁４４と底壁４５とを有している。そして、これら内周壁４３、外周壁４４および底壁４５で囲まれることにより、凹溝状の第１環状溝部４１と、同じく凹溝状の第２環状溝部４２が形成されている。

ここで、内周壁４３は、柱状コア体２０とコイル３０との間に位置する部分であり、それによって柱状コア体２０とコイル３０とが直接接触するのを防止している。なお、第１環状溝部４１と第２環状溝部４２とを特に区別する必要がない場合には、単に環状溝部４１，４２と称呼する。

ここで、ボビン４０Ａの第１環状溝部４１と第２環状溝部４２には、それぞれ引出部４６が設けられている。引出部４６は、環状溝部４１，環状溝部４２からコイル３０の端末３２を引き出すための開口部分であり、外周壁４４を切り欠いた形状に設けられている。図４および図５に示す構成では、それぞれの引出部４６は、共にコイル３０の長軸方向（Ｙ方向）の手前側（Ｙ１側）に設けられている。しかしながら、一対の引出部４６は、コイル３０の長軸方向（Ｙ方向）の奥側（Ｙ２側）に設けられていても良く、一方の引出部４６が手前側（Ｙ１側）に設けられると共に他方の引出部４６が奥側（Ｙ２側）に設けられる構成としても良い。

また、図４に示す構成では、引出部４６は、Ｘ方向における両端に近い部位に設けられていて、それぞれの端末３２を離すようにしている。ここで、本実施の形態では、一方のコイル３０Ａと他方のコイル３０Ｂは、共に、下方側（Ｚ２側）の端末３２側から反時計回りに平角線３１を巻回することで形成されている。したがって、環状溝部４２の引出部４６は、Ｘ２側を向いた状態で端末３２が外部に延出されるように設けられている。また、環状溝部４１の引出部４６は、Ｙ１側を向いた状態で端末３２が外部に延出されるように設けられている。

なお、図４および図５から明らかなように、ボビン４０Ａの引出部４６付近には、端末３２が外部に向かって延伸するのをガイドするガイド壁部４７が設けられている。ガイド壁部４７は、引出部４６付近の外周壁４４を、端末３２が外側の延伸方向に向かうように直線状に形成した部分である。

ここで、本実施の形態では、外周壁４４の高さは、内周壁４３の高さよりも低くなるように設けられている。これは次の理由による。

すなわち、仮に外周壁４４が全く存在しない場合には、コイル３０の下方側（Ｚ２側）には、絶縁が不十分な箇所が形成される。これは、本実施の形態では、コイル３０の外周側にテープを貼り付けることで、コイル３０の電気的な絶縁性を確保しているが、コイル３０の最も端部では、片側（この場合は下方側；Ｚ２側）に平角線３１が積み重ねられていないために、テープの固定から外れて解けやすい。また、コイル３０の最も端部側では、端末３２を外部に向かって引き出す部分が存在する等によって、テープの貼り付け部位が他の部位よりも少なくなっている。したがって、外周壁４４を設けることで、コイル３０の下方側（Ｚ２側）での絶縁性を確保している。

一方、外周壁４４の高さが、内周壁４３の高さと同程度か、またはそれ以上高くなる場合には、コイル３０が第１環状溝部４１および第２環状溝部４２に嵌め込み難くなる。したがって、コイル３０の下方側（Ｚ２側）での絶縁性は確保しつつも、コイル３０を第１環状溝部４１および第２環状溝部４２に嵌め込み易くするために、外周壁４４の高さを、内周壁４３の高さよりも低くしている。

また、外周壁４４のうち、第１環状溝部４１と第２環状溝部４２とが隣り合わない側（離れている側）には、外周突起４８が設けられている。外周突起４８は、ケース８０とコイル３０との間でスペースを確保するための部分である。具体的には、外周突起４８は、外周壁４４の一部を、他の外周壁４４よりも厚肉に設けることで形成されている。しかも、外周突起４８は、ケース８０がコイル３０に対して特定の距離よりも近接してしまうのを防止する厚みに設定されている。特定の距離よりもケース８０がコイル３０に近接してしまうと、リアクトル１０の特性に変動を生じてしまうためである。

本実施の形態では、外周突起４８は、外周壁４４のうち直線状部分に設けられている。そのため、外周突起４８は、Ｙ方向に長い長尺形状となっている。しかしながら、外周突起４８は、たとえばＹ方向の長さが短いものを、Ｙ方向に沿って複数設けるように、他の構成を採用しても良い。また、図４および図５に示す構成では、外周突起４８は、外周壁４４と一体的に設けられている。しかしながら、外周突起４８は、外周壁４４とは別体的に設けられると共に、外周壁４４に後付けによって形成されるものとしても良い。

また、ボビン４０Ａには、凹壁部５０が設けられている。凹壁部５０は、ボビン４０Ａの外周壁４４のうち、第１環状溝部４１と第２環状溝部４２とが向かい合う部分を、ボビン４０Ａの中央側に向かうように凹ませたような形態を有している。かかる凹みの程度は、図５に示すように、Ｙ方向において最も端部側に位置する内周壁４３よりも中央側に位置するように設けられている。したがって、それぞれのコイル３０Ａ，３０Ｂにおける、角度的なずれを良好に防止している。

ここで、凹壁部５０が存在する場合、次のようなメリットがある。すなわち、コイル３０Ａとコイル３０Ｂの下方側（Ｚ２側）では、電位差が高くなっている場合が多いが、そのような電位差の高い部位において、面ずれやエッジワイズ曲げ部分での曲げ角度のずれ等のような角度的なずれを生じると、２つのコイル３０Ａ，３０Ｂ間の距離が変動し、それによってリアクトル１０の特性が変動して、品質のバラつきを生じかねない。

しかしながら、ボビン４０Ａに凹壁部５０が設けられることにより、それぞれのコイル３０Ａ，３０Ｂにおける面ずれや、エッジワイズ曲げ部分での曲げ角度のずれといった角度的なずれを矯正しつつ、一方のコイル３０Ａと他方のコイル３０Ｂの間の間隔を適正かつ平行に保っている。したがって、２つの一方のコイル３０Ａ，３０Ｂ間の距離的な変動を防止可能となり、それによってリアクトル１０の特性が変動するのを防止して、品質のバラつきを抑えている。

なお、凹壁部５０は、図４および図５に示すように、Ｙ方向に沿って一対設けられている。そして、これら一対の凹壁部５０を結ぶように、仕切り壁４９も設けられている。それにより、隣接するコイル３０の端末３２同士が接触するのを防いでいる。

図６は、ボビン４０Ａの下面側（Ｚ２側の面側；裏面側）の形状を示す斜視図である。なお、上方側（Ｚ１側）に位置するボビン４０Ａにおいても、基本的には同一形状となっているが、ここでは、下方側（Ｚ２側）に位置するボビン４０Ａに基づいて説明する。

図６に示すように、ボビン４０Ａの下面側には、位置決め突起５１が下方側（Ｚ２側）に突出するように設けられている。位置決め突起５１は、板状コア６０に接触して、この板状コア６０をコイル３０から離間させるための部分である。すなわち、板状コア６０がコイル３０に対して近接し過ぎると、渦電流損失が増えてしまう。そこで、板状コア６０とコイル３０とを一定距離以上確実に離間させて渦電流損失を減らすために、位置決め突起５１が設けられている。

なお、図６に示す構成では、位置決め突起５１は、第１環状溝部４１および第２環状溝部４２において、湾曲部分の裏面側に設けられている。加えて、位置決め突起５１は、外周突起４８に対して周方向に９０度異なる角度配置となっている。したがって、位置決め突起５１は、合計４か所設けることが可能となっており、さらに板状コア６０の表面の外縁に近い部分に安定的に接触することを可能としている。

この位置決め突起５１は、図６に示すように、当接部５１ａとテーパ部５１ｂを有している。当接部５１ａは、板状コア６０に対して面的に接触する部分であり、位置決め突起５１の中では最も突出している部分である。また、テーパ部５１ｂは、当接部５１ａと底壁４５とを結ぶ傾斜壁であり、外周壁４４側に位置する底壁４５側から内周壁４３側に位置する当接部５１ａに向かうにつれて底壁４５の裏面側から徐々に離れている部分である。

なお、図４から図６に示すボビン４０Ａを用いる場合、一対のコイル３０は、それぞれ独立しており、１つのコイル３０に２つの端末３２が存在する構成となっている。しかしながら、一対のコイル３０が１本の平角線３１を巻回することで形成しても良い。この場合には、図２および図３に示す一対のコイル３０においては、下方側（Ｚ２側）か、または上方側（Ｚ１側）のいずれかに、端末３２が存在しない側が形成される。この場合には、図４から図６に示すようなボビンを用いても良いが、別のタイプのボビン４０Ｂを用いる方が好ましい。

なお、１本の平角線３１を巻回することで形成された一対のコイル３０を用いた、リアクトル１０を図７に示す。図７は、図１のリアクトル１０の構成を示す分解斜視図であり、ケース８０を取り除いた状態を示すと共に、図４および図５に示すボビン４０Ａとは別のタイプのボビン４０Ｂを用い、かつ一対のコイル３０が１本の平角線３１から形成された構成を示す図である。図８は、図４および図５に示すボビン４０Ａとは別のタイプのボビン４０Ｂの形状を示す斜視図である。図９は、図４および図５に示すボビン４０Ａとは別のタイプのボビン４０Ｂの形状を示す平面図である。なお、以後の説明においては、２つのボビン４０Ａ，４０Ｂを特に区別する必要がない場合には、単にボビン４０と称呼する。また、図１に示すリアクトル１０は、基本的には、図３に示す構成と図７に示す構成の両方に適用が可能となっている。

図７から図９に示すように、ボビン４０Ｂは、図４および図５に示すタイプのボビン４０Ａとは異なり、コイル３０の端末３２を外部に引き出すための引出部４６を有していない。また、端末３２が外部に向かって延伸するのをガイドするガイド壁部４７も有していない。したがって、図７から図９に示すボビン４０Ｂは、一対のコイル３０の上方側（Ｚ１側）か、または下方側（Ｚ２側）に、端末３２が存在しない構成に、好適となっている。

なお、図７においては、一対のコイル３０の下方側（Ｚ２側）に端末３２が存在しない構成が示されている。したがって、図７においては、ボビン４０Ｂは、下方側（Ｚ２側）に配置されている。

また、ボビン４０Ｂにおいては、第１環状溝部４１と第２環状溝部４２とを仕切るための仕切り壁４９も有していない。これは、次の理由による。すなわち、一対のコイル３０Ａ，３０Ｂが１本の平角線３１を巻回することで形成される場合、２つのコイル３０Ａ，３０Ｂを接続するための継線部が存在しているが、かかる継線部は、隣接するコイル３０Ａ，３０Ｂの間に存在している。したがって、継線部をコイル３０Ａ，３０Ｂの間に位置させるために、ボビン４０Ｂには、第１環状溝部４１と第２環状溝部４２とを仕切るための仕切り壁４９も有していない。

ここで、図７に示すリアクトル１０では、１本の平角線３１を巻回することで、一対のコイル３０が形成されているが、その場合、コイル３０Ａとコイル３０Ｂを接続する継線部（継線部３３とする）は、図１０に示すような構成となっている。図１０は、図７に示す一対のコイル３０を下面側（Ｚ２側）から見た状態を示す斜視図である。図１０に示すように、継線部３３は、エッジワイズ曲げをなすことで、コイル３０Ａとコイル３０Ｂとを接続している。そして、ボビン４０の隣り合う第１環状溝部４１と第２環状溝部４２を接続するべく、継線部３３は、Ｙ方向に対して斜め方向に延伸している。

なお、上述した継線部３３には、高さ方向（Ｚ方向）に寸法を要する捩じり部分が存在しない構成を採用しても良く、捩じり部分が存在する構成を採用しても良い。捩じり部分が存在しない構成を採用する場合には、一対のコイル３０と上側（Ｚ１側）の板状コア６０との間の寸法と、一対のコイル３０と下側（Ｚ２側）の板状コア６０との間の寸法とは、ほぼ均等に保たれる。したがって、リアクトル１０の上下方向におけるバランスが悪化するのを防止可能となり、それによってリアクトル１０の特性が変動するのを防止することができる。一方、捩じり部分が存在する構成を採用する場合には、コイル３０Ａとコイル３０Ｂにおけるエッジワイズ曲げの向きを揃える（たとえばコイル３０Ａ，３０Ｂを共に右曲げにするか、または左曲げにするか）ことができる。したがって、エッジワイズ曲げを行う加工装置へのセッティングし直しを防止でき、また加工装置への追加的な構成を省略することができる。

次に、板状コア６０について説明する。図２および図３に示すように、板状コア６０は、所定の厚みを有する板状のコア部材である。この板状コア６０は、図２および図３に示すように、矩形状の角部を切り欠いた形状に設けられている。そのため、板状コア６０を平面視すると、概ね八角形をなすように設けられている。しかしながら、板状コア６０を平面視したときの形状は、たとえば円形状、楕円形状、矩形状等、他の形状であっても良い。

かかる板状コア６０は、一対の柱状コア体２０の上方側（Ｚ１側）と下方側（Ｚ２側）のそれぞれに配置されている。したがって、一対の柱状コア体２０と、一対の板状コア６０とによって閉磁路を形成することを可能としている。なお、板状コア６０は、柱状コア体２０と同様の磁性材料を材質として形成されている。ここで、板状コア６０を形成する磁性材料の種類は、柱状コア体２０と同じ種類としても良いが、異なる種類としても良い。

図１１は、板状コア６０側からボビン４０Ａ側を見た状態を示す底面図であり、ボビン４０Ａとの位置関係を示す図である。図１１に示すように、板状コア６０は、位置決め突起５１の当接部５１ａに当接するように設けられている。それにより、板状コア６０の位置が定まり、それによって一対のコイル３０と板状コア６０の距離が維持される。

なお、板状コア６０と柱状コア体２０の間には、スペーサＳ２，Ｓ３が配置される。このようなスペーサＳ２，Ｓ３の配置によって磁気的なギャップが形成され、インダクタンスを調整することができる。しかしながら、スペーサＳ２，Ｓ３を配置せずに、板状コア６０と柱状コア体２０とを直接突き合わせるようにしても良い。

また、それぞれの板状コア６０には、固定手段に対応する固定金具７０が取り付けられている。固定金具７０は、板状コア６０の位置決めを行うと共に、柱状コア体２０から板状コア６０までの部位を固定するために設けられている。具体的には、固定金具７０は、金属プレートをプレス加工する等によって形成されるが、その固定金具７０には、面積の広いプレート部７１が設けられている。

また、プレート部７１の外側の縁部からは、フランジ部７２が立ち上がるように設けられている。かかるプレート部７１に板状コア６０の外周面が当接することで、板状コア６０の位置決めがなされる。図２および図３に示す構成では、フランジ部７２は、合計４か所設けられていて、位置決めを確実にしている。しかしながら、フランジ部７２は、４か所には限られず、何か所設けられていても良い。

なお、フランジ部７２に連続しつつも当該フランジ部７２から折れ曲がるように、連結固定部７３が設けられている。図２および図３に示す構成では、連結固定部７３は、プレート部７１と略平行を保つように設けられているが、略平行でなくても良い。連結固定部７３には、挿通孔７３ａが設けられていて、長尺状の連結部材を挿通可能としている。連結部材としては、丸棒の両端側にネジ溝が設けられたもの等が挙げられるが、他の部材であっても良い。また、挿通孔７３ａはネジ孔ではないが、この挿通孔７３ａはネジ孔であっても良い。

そして、上方側（Ｚ１側）の連結固定部７３における挿通孔７３ａと、下方側（Ｚ２側）の連結固定部７３における挿通孔７３ａとを位置合わせし、連結部材の両端側を挿通孔７３ａに挿通させ、その後ナット等を捻じ込むことにより、上下の固定金具７０が連結部材で連結された状態となる。したがって、上下の固定金具７０の間に位置する柱状コア体２０、コイル３０、ボビン４０、および板状コア６０が、これら上下の固定金具７０の間に挟み込まれて、固定されることになる。しかしながら、上下の固定金具７０は、連結部材で連結しない構成を採用しても良い。

また、下方側（Ｚ２側）の固定金具７０には、ケース固定部７４も設けられている。ケース固定部７４は、プレート部７１の外側の縁部から立ち上がるように設けられている。そのため、ケース固定部７４は、ケース固定部７４と対向するように設けられている。なお、ケース固定部７４は、プレート部７１のうち連結固定部７３とは異なる部位に設けられている。また、ケース固定部７４は、図２および図３に示す構成では、１８０度間隔で２つ設けられているが、幾つ設けられていても良い。

このケース固定部７４には、ネジ孔７４ａが設けられている。このネジ孔７４ａには、ケース８０側からネジが捻じ込まれることにより、固定金具７０とケース８０との間の固定がなされる。しかしながら、ネジ孔７４ａ以外の貫通孔を形成しても良い。

また、リアクトル１０の外周側は、金属製のケース８０で覆われている。ケース８０は、本実施の形態では、下側（Ｚ２側）の面が開放した箱形状に設けられている。また、ケース８０は、２つの半ケース８１を組み立てることで、箱形状のケース８０が形成されている。かかるケース８０には、ネジを挿通させる貫通孔８２が設けられていて、その貫通孔８２は、固定金具７０のネジ孔７４ａと位置合わせされている。したがって、貫通孔８２にネジを差し込み、このネジを捻じ込むことにより、ケース８０が固定金具７０に固定される。

なお、リアクトル１０においては、このようなケース８０を設けずに省略する構成を採用しても良い。

＜効果＞
以上のような構成においては、リアクトル１０は、一対の柱状コア体２０と、柱状コア体の外周側に配置される一対のコイル３０と、ボビン４０とを備えている。そして、ボビン４０は、中心孔４０ａ１を仕切るための内周壁４３と、その内周壁４３よりも外周側で内周壁４３と対向している外周壁４４と、内周壁４３と外周壁４４とを連結する底壁４５を備えることで周形状の第１環状溝部４１および第２環状溝部４２がそれぞれ形成されている。また、第１環状溝部４１および第２環状溝部４２には、それぞれ一対のコイル３０が嵌め込まれる。そして、外周壁４４のうち第１環状溝部４１と第２環状溝部４２とが向かい合う部分には、ボビン４０の中央側に向かうように凹んだ形状の凹壁部５０が設けられていて、凹壁部５０は、少なくとも一部の内周壁４３よりも中央側に位置している。

このため、それぞれのコイル３０Ａ，３０Ｂにおける面ずれや、エッジワイズ曲げ部分での曲げ角度のずれといった角度的なずれを矯正しつつ、一方のコイル３０Ａと他方のコイル３０Ｂの間の間隔を適正かつ平行に保つことができる。したがって、２つの一方のコイル３０Ａ，３０Ｂ間の距離的な変動を防止可能となり、それによってリアクトル１０の特性が変動するのを防止することができ、それによってリアクトル１０に品質のバラつきが生じるのを抑えることができる。

また、一対のコイル３０Ａ，３０Ｂの間の距離的な変動を防止できることにより、これら一対のコイル３０Ａ,０Ｂ間の絶縁を確実に確保することが可能となる。

また、本実施の形態では、柱状コア体２０には、この柱状コア体２０よりも大面積の板状コア６０が軸線方向（Ｚ方向）の両方の外側から挟むように積層されている。しかも、ボビン４０の底壁４５のうち、第１環状溝部４１および第２環状溝部４２とは反対側には、位置決め突起５１が設けられている。この位置決め突起５１は、板状コア６０に接触しつつ、板状コア６０をそれぞれのコイル３０から離間させている。このため、板状コア６０をコイル３０から一定距離以上確実に離間させることができ、それによって渦電流損失が増加してしまうのを抑えることが可能となる。

さらに、本実施の形態では、リアクトル１０は金属製のケース８０を有していて、このケース８０によって、柱状コア体２０と、コイル３０と、ボビン４０が覆われている。しかも、ボビン４０の外周壁４４には、内周壁４３から離れる向きに向かって突出する外周突起４８が設けられていて、この外周突起４８によってコイル３０が金属製のケース８０から離間させられている。

このため、金属製のケース８０とコイル３０との間で、一定の距離以上のスペースを確保することが可能となる。それにより、金属製のケース８０とコイル３０とが近接してしまい、リアクトル１０の特性に変動を生じてしまうのを防止可能となる。また、金属製のケース８０とコイル３０との間の絶縁を一層確実に確保することが可能となる。

また、本実施の形態では、外周壁４４の高さは、内周壁４３の高さよりも低く設けられている。そのため、電気的な絶縁が不十分となりがちなコイル３０の上下方向（Ｚ方向）の端部においても、外周壁４４の存在によって絶縁性を確保することができる。加えて、外周壁４４の高さが、内周壁４３の高さと同程度か、またはそれ以上高くなる場合には、コイル３０が第１環状溝部４１および第２環状溝部４２に嵌め込み難くなる。しかしながら、上述のように、外周壁４４の高さが、内周壁４３の高さよりも低く設けられている場合には、コイル３０を第１環状溝部４１および第２環状溝部４２に嵌め込みやすくなる。したがって、リアクトル１０の組み立て性を向上させることができ、生産効率を向上させることができる。

さらに、本実施の形態では、一対の板状コア６０よりも軸線方向の両方の外側（下側の板状コア６０よりも下側、および上側の板状コア６０よりも上側）には、それぞれ固定金具７０が設けられている。そして、柱状コア体２０、コイル３０、ボビン４０および板状コア６０は、一対の固定金具７０の間で挟持されている。このため、柱状コア体２０、コイル３０、ボビン４０および板状コア６０を、一対の固定金具７０で挟持しつつ固定することができ、これらの間で距離的な変動が生じるのを一層確実に防止することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の実施の形態においては、角線として平角線３１を用いてコイル３０を形成する場合について説明している。しかしながら、角線は平角線３１に限られるものではなく、たとえば断面が正方形の角線や、楕円等のような長円形状の要素を含む角線であっても良い。その他、角線に代えて、丸線を用いても良い。

また、上述の実施の形態では、コイル部品の一種であるリアクトルについて説明している。しかしながら、本発明は、他のコイル部品に適用しても良い。他のコイル部品としては、トランス、コモンモードチョークコイル、ノーマルモードチョークコイル等が挙げられる。

また、上述の実施の形態においては、一対のボビン４０Ａを用いる場合と、ボビン４０Ａとボビン４０Ｂとを組み合わせて用いる場合について説明している。この他に、別途の形態のボビンを用いたり、別途の形態のボビンを組み合わせて用いても良い。たとえば、ボビン４０Ａから仕切り壁４９を削除した形態のボビンを一対用いたり、ボビン４０Ａから仕切り壁４９を削除した形態のボビンと共に、ボビン４０Ａかボビン４０Ｂのいずれかを組み合わせて用いても良い。

また、上述の実施の形態では、環状溝部として、第１環状溝部４１と第２環状溝部４２という２つの環状溝部を備えるボビン４０について説明している。しかしながら、ボビンは環状溝部を２つ備えるものには限られなく、３つ以上の環状溝部を備える構成を採用しても良い。この場合には、コイルも３つ以上備える構成となる。

また、上述の実施の形態では、柱状コア体２０と板状コア６０とを備える構成について説明している。しかしながら、これらに代えて別途の形態のコアを用いても良い。たとえば、柱状コア体２０に代えて棒状のコアを用い、また板状コア６０に代えて棒状のコアを用いても良い。

また、上述の実施の形態では、固定手段として一対の固定金具７０を用いた場合について説明している。しかしながら、固定金具７０以外の手段を用いるようにしても良い。別途の固定手段としては、たとえば、別途の形態の金具を用いても良く、ベルトやワイヤを用いても良く、また金属製のケース８０を固定手段として代用しても良い。

１０…リアクトル、２０…柱状コア体、２１…コア部材、３０，３０Ａ，３０Ｂ…コイル、３１…平角線、３２…端末、４０，４０Ａ，４０Ｂ…ボビン、４０ａ１…中心孔、４１…第１環状溝部、４２…第２環状溝部、４３…内周壁、４４…外周壁、４５…底壁、４６…引出部、４７…ガイド壁部、４８…外周突起、４９…仕切り壁、５０…凹壁部、５１…位置決め突起、５１ａ…当接部、５１ｂ…テーパ部、６０…板状コア、７０…固定金具（固定手段に対応）、７１…プレート部、７２…フランジ部、７３…連結固定部、７３ａ…挿通孔、７４…ケース固定部、７４ａ…ネジ孔、８０…ケース、８１…半ケース、８２…貫通孔、Ｓ１〜Ｓ３…スペーサ

Claims (5)

1. 磁性材料を材質とする一対の柱状コア体と、
   磁性材料を材質とする一対の板状コアと、
   前記柱状コア体の外周側に配置されると共に、角線を巻回することにより形成される一対のコイルと、
   中心孔を仕切るための内周壁と、その内周壁よりも外周側で当該内周壁と対向している外周壁と、前記内周壁と前記外周壁とを連結する底壁を備えることで周形状の第１環状溝部および第２環状溝部がそれぞれ形成されるメガネ状外観のボビンと、
   を備え、
   前記柱状コア体の軸方向の端部が前記中心孔に嵌め込まれると共に、一対の前記コイルの軸方向の端部側がそれぞれ前記第１環状溝部および前記第２環状溝部に嵌め込まれ、
   前記外周壁のうち前記第１環状溝部と前記第２環状溝部とが接する部分には、前記外周壁が前記第１環状溝部と前記第２環状溝部の周形状に沿って前記ボビンの中央側に向かって凹んだ形状の凹壁部が設けられていて、
   前記凹壁部は、少なくとも一部の前記内周壁よりも中央側に位置し、
   前記一対の板状コアが前記一対の柱状コア体と閉磁路を形成するように前記一対の柱状コア体の両端部のそれぞれの外側から積層された、
   ことを特徴とするリアクトル。
2. 請求項１記載のリアクトルであって、
   前記底壁のうち、前記第１環状溝部および前記第２環状溝部とは反対側には、前記板状コアに接触しつつ当該板状コアを前記コイルから離間させる位置決め突起が設けられている、
   を備えることを特徴とするリアクトル。
3. 請求項１または２記載のリアクトルであって、
   前記柱状コア体と、前記コイルと、前記ボビンとを覆う金属製のケースが設けられていると共に、
   前記外周壁には前記内周壁から離れる向きに向かって突出する外周突起が設けられていて、当該外周突起によって前記コイルが前記ケースから離間させられている、
   ことを特徴とするリアクトル。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のリアクトルであって、
   前記外周壁の高さは、前記内周壁の高さよりも低く設けられている、
   ことを特徴とするリアクトル。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のリアクトルであって、
   一対の前記板状コアよりも前記軸線方向の両方の外側には、固定手段が設けられていて、
   前記柱状コア体、前記コイル、前記ボビンおよび前記板状コアは、一対の前記固定手段の間で挟持されている、
   ことを特徴とするリアクトル。