(57)【要約】【課題】  圧縮力、衝撃力に強く、且つ径年変化による劣化を生じることなく長期間に渡り鉄心間のギャップ所定距離を  精度に維持できる一方、組付工程が簡単で、コスト増大を抑制できるスペーサを備えたリアクトルを提供することを目的とする。【解決手段】中央磁脚１ａの先端部と上部鉄心２との間に形成されたギャップに、枠体４ａと、同枠体４ａ内に埋設された埋設体４ｂとからなる矩形状に形成されたスペーサ４を配置する。枠体４ａは、アルミ、あるいは銅等の、軽量で展性に優れ、加工が容易である非磁性金属から形成され、埋設体４ｂは、金属材料と同等な機械的強度を有し、耐熱性が高く、難燃性に優れたＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂材から形成されている。【選択図】図２
2010171124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料からなる複数の鉄心と、同鉄心に巻回されるコイルとからなり、前記複数の鉄心間に形成されたギャップに、スペーサを配設してなるリアクトルにおいて、
前記スペーサは、非磁性金属材料からなる枠体と、同枠体内に埋設された、樹脂材からなる埋設体とから構成されることを特徴とするリアクトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトルに関わり、より詳細には、鉄心間に設けられたギャップに配置されるスペーサの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の電源回路等において、電流の直流−交流変換を行うインバータ部等には、力率改善を行うため、鉄心と、同鉄心に巻回されたコイルとからなるリアクトルが用いられている。これら従来のリアクトルも、本願によるリアクトルとほぼ同様の構成なので図１を用いて説明する。図１で示すリアクトルは、Ｅ形形状に形成された下部鉄心１と、Ｉ形形状に形成され、下部鉄心１と突き合わせて接合された上部鉄心２と、下部鉄心１の中央磁脚１ａに巻回されたコイル３とで構成されている。下部鉄心１の中央磁脚１ａの先端部と上部鉄心２との間には、磁気飽和の特性を改善するため、所定距離のギャップが設けられており、また、ギャップには非磁性体からなるスペーサ４が配置されている。ギャップでは磁束の集中によって電磁的振動が大きくなるが、スペーサ４を配置することにより、電磁的振動により発生する騒音を抑制するようになっている。
【０００３】
例えば、樹脂材としてのガラスエポキシ積層板を矩形状に形成し、非磁性体のスペーサ４を形成した場合、ガラスエポキシ積層板はコイル３から発生する熱に対し高い耐熱性を
有するが、経年変化により、寸法、形状の変化及び強度の劣化現象を生じるとともに、衝撃力、圧縮力に弱く、圧縮力が掛かるギャップにおいて、長期間に渡って所定距離のギャップを維持することが困難になり、振動及びこれに起因する騒音が増加してくるというような不具合があった。また、非金属材料としてのセラミックスを矩形状に加工してスペーサ４を形成した場合、セラミックスは  強度且つ  硬度であり、経年変化による劣化現象を生じにくく、振動、騒音の抑制効果が高いが、反面、  精度に加工することが困難であり、製造コストが高くなり、これがリアクトルのコスト増加に  がるというような問題があった。
【０００４】
また、スペーサ４を、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の強度的に優れた樹脂材から形成した場合でも、振動及びこれに起因する騒音は防ぎきれない。一方、スペーサ４を、例えば非磁性金属であるアルミから形成した場合、樹脂材に比べ強度が高いので騒音は防止できるが、電磁誘導によりスペーサ４自身が発熱してしまうというような不具合があった。
【０００５】
また、他の従来例として、例えば特許文献１に示すように、リアクトルは、一対のＵ字状コア片と、同Ｕ字状コア片の端部と突き合わされる複数の四角柱状コア片と、Ｕ字状コア片の端部及び四角柱状コア片に巻回されるコイルとから構成されている。Ｕ字状コア片の端部と四角柱状コア片間には、磁気飽和現象を回避するため所定距離のギャップが設けられるようになっている。
【０００６】
ギャップには所定距離を維持するため、粒状部材と、同粒状部材を覆う接着性樹脂とからなるスペーサが設けられるようになっている。粒状部材は  精度の所定寸法に加工され、これらが鉄心間に挟持されることにより、所定距離を維持し、また、接着性樹脂は粒状部材がギャップから脱落することを防止するとともに、ギャップの振動を抑制して騒音の発生を防止している。
【０００７】
しかしながら、粒状部材を混合した接着性樹脂を一側のコア端面に塗布した後、他側のコア端面を突き合わせ、熱硬化作用あるいは紫外線硬化作用により、接着性樹脂を硬化させる工程は、人手とある程度の時間を要し、作業効率が低下し、これがコスト増大に  がる虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１７３６２８号（１１頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、振動及び騒音の抑制効果が高いとともに、組付工程が簡単で、且つ、発熱を抑制することのできるスペーサを備えたリアクトルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、磁性材料からなる複数の鉄心と、同鉄心に巻回されるコイルとからなり、前記鉄心間に形成されたギャップに、スペーサを配設してなるリアクトルにおいて、前記スペーサは、非磁性金属材料からなる枠体と、同枠体内に埋設された、樹脂材からなる埋設体とから構成されてなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スペーサを非磁性金属材料からなる枠体と、同枠体内に埋設された樹脂材からなる埋設体により構成し、鉄心のギャップに配置することにより、鉄心の振動及びこれに伴う騒音発生を抑制できるとともに、製造コストを低減でき、且つ発熱を抑制できるリアクトルとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明によるリアクトルを示す外観斜視図及び正面図である。
【図２】スペーサの外観斜視図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明によるリアクトルは、図１（Ａ）の外観斜視図で示すように、Ｅ形形状に形成された下部鉄心１と、Ｉ形形状に形成され、下部鉄心１と突き合わされる上部鉄心２と、下部鉄心１の、後述する中央磁脚１ａに巻回され、巻線３ａ及び巻線３ｂを導出したコイル３と、中央磁脚１ａの先端部と上部鉄心２との間に形成されたギャップに配置されるスペーサ４と、これらを収納するとともに、巻線３ａ及び巻線３ｂが接続される接続端子を備えた、図示しないケースとから構成されている。
【００１５】
下部鉄心１は、Ｅ形形状に打抜加工された珪素鋼板等の強磁性材料を積層させて形成され、両側に一対の外磁脚１ｂを備え、中央部に中央磁脚１ａを備えている。上部鉄心２は下部鉄心１と同様に、Ｉ形に打抜加工された珪素鋼板等の強磁性材料を積層させて形成されている。コイル３は絶縁皮膜を有する銅線を巻回して形成され、絶縁紙または絶縁シートを被覆して中央磁脚１ａの外周部に挿入されるようになっている。
【００１６】
中央磁脚１ａの先端部と上部鉄心２との間に形成されたギャップは、下部鉄心１と上部鉄心２とで形成される磁路において、磁気飽和現象を引き起こさないよう設けられている。仮に、磁気飽和現象が発生すると、コイル３に流す電流を増加させても磁路の磁束密度が増加しない現象が発生し、リアクトルの性能に影響を及ぼすようになっている。また、リアクトルのインダクタンスはギャップ距離により規定され、ギャップ距離が変動するとリアクトルは所定の性能を満たせなくなる現象が生じる。
【００１７】
コイル３に交流電流が流れると、図１（Ｂ）の矢印で示すように、強磁性材料からなる下部鉄心１の中央磁脚１ａから上部鉄心２を介して外磁脚１ｂへとループ状の磁束が発生し、発生した磁束は交流電源に伴って磁束方向が周期的に反転するようになっている。磁束方向が周期的に反転すると、中央磁脚１ａの先端部と上部鉄心２との間には、互いに引き寄せたり、突き放したりする振動が発生し、ギャップ距離を変動させ、騒音発生の要因となる。これを防止するため、ギャップには直方体状に形成されたスペーサ４が配置されるようになっている。
【００１８】
スペーサ４は、図２（Ａ）の外観斜視図及び図２（Ｂ）の要部断面図で示すように、枠体４ａと、同枠体４ａ内に埋設された埋設体４ｂとからなる直方体状に形成されている。枠体４ａは、アルミ、あるいは銅等の非磁性金属から形成され、埋設体４ｂはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂材から形成されている。
【００１９】
枠体４ａの材質として使用されるアルミは、セラミックス等の非磁性材料と比較し、軽量で展性に優れ、加工が容易である。枠体４ａは押し出し成型等により形成され、上記したギャップ距離と正確に一致させるため、機械加工により高さ寸法は  精度に加工されるようになっている。この際、セラミックス等に比較し、加工が容易であることにより、製造コストを低減することができるようになっている。また、枠体４ａの材質としてアルミより展性に優れた銅を使用した場合、更に製造コストを低減させることができるようになっている。
【００２０】
埋設体４ｂに使用されるＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）は、他の樹脂材と比較し、金属材料と同等な機械的強度を有し、これによりギャップに周期的に高い圧縮力が掛かったとしても、劣化を生じることなくギャップ距離を維持することができるようになっている。また、耐熱性が高く、難燃性に優れた特性を有している。
【００２１】
スペーサ４をアルミだけで形成すると、磁束が通過する際、電磁誘導によりスペーサ４が発熱し、これが下部鉄心１、上部鉄心２及びコイル３に伝達されて全体の温度が上昇してしまう不具合が生じる。枠体４ａの中央部に、樹脂材からなり非磁性体である埋設体４ｂを配置することにより、スペーサ４における枠体４ａ、つまりアルミの体積を減少させて、スペーサ４からの発熱を極力、抑制することができるようになっている。また、スペーサ４をＰＰＳだけで形成すると、経年変化による強度低下により、振動及び騒音を防ぎきれないという問題があるが、枠体４ａをアルミで形成することにより、これに対処することができるようになっている。
【００２２】
スペーサ４の製造方法としては、樹脂材からなる埋設体４ｂを金型を使用して樹脂成型する際、金型内に予め枠体４ａを配置して成型するインサート成型を行えば、組立作業を要することなく、容易にスペーサ４を製造することができる。
【００２３】
下部鉄心１と上部鉄心２とのギャップにスペーサ４を配置する際は、粒状部材を混合した接着性樹脂にてスペーサを形成した場合に比べて、接着性樹脂の硬化時間等を要することないため、製造コストを削減でき、これに  がるリアクトルのコスト低減も行えるようになっている。
【００２４】
以上、説明したように、枠体４ａと埋設体４ｂによりスペーサ４を形成することにより、鉄心の振動及びこれに伴う騒音発生を抑制できるとともに、製造コストを低減でき、且つ発熱を抑制できるリアクトルとなっている。尚、本願では、下部鉄心１の中央磁脚１ａと上部鉄心２との間に形成されたギャップにスペーサ４を配置して説明しているが、リアクトルの形状はこれに限定されるものでなく、例えば、上部鉄心２の中央磁脚１ａに対向する面に、凹部からなるギャップを形成し、同ギャップにスペーサ４を配置しても良い。これにより、中央磁脚１ａ全体に隙間なくコイル３を挿入することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  下部鉄心
１ａ  中央磁脚
１ｂ  外磁脚
２  上部鉄心
３  コイル
３ａ、３ｂ  巻線
４  スペーサ
４ａ  枠体
４ｂ  埋設体
【図１】
2010171124.tif 000003
【図２】
2010171124.tif 000004