(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルと、
圧粉磁心である複数の部分コアが突き合わされることによって閉磁路をなし、一部が前記コイルのコイル空芯部に挿置されるコアユニットと、
を備え、
前記複数の部分コアは、
前記コイル空芯部を通過する磁路部分をなすＩ字型コアである第一部分コアと、
前記コイル空芯部の外側を通過する磁路部分を持つＵ字型コアである第二部分コアと、
を有し、
前記第一部分コアは、
プレス成形時にプレスされた前記第一部分コアのプレス面が前記コイルの巻軸方向と直交する面となる向きで前記コイル空芯部に挿置されており、
前記第二部分コアは、
前記第一部分コアと突き合わされており、
プレス成形時にプレスされた前記第二部分コアのプレス面が前記巻軸方向と異なる異方向と直交する面となる向きで配置されており、
前記第二部分コアのプレス面が略扁平な面であり、
前記巻軸方向と垂直な切断面における、前記第二部分コアの脚部の断面積が前記第一部分コアの断面積よりも小さい、リアクトル。
【請求項２】
前記異方向は、前記巻軸方向と直交する方向であり、
前記第二部分コアのプレス面は、前記第一部分コアのプレス面と直交する向きに配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のリアクトル。
【請求項３】
前記第一部分コアは、前記巻軸方向と直交する第一磁路端面を有し、
前記第二部分コアは、前記巻軸方向と直交する第二磁路端面を有し、
前記第一磁路端面と前記第二磁路端面とは対向配置されており、かつ互いの面積が異なることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
【請求項４】
前記第二磁路端面は、前記第一磁路端面よりも面積が小さく、かつ前記第二部分コアのプレス面と直交する方向の寸法が前記第一磁路端面よりも短いことを特徴とする、請求項３に記載のリアクトル。
【請求項５】
前記第一磁路端面と前記第二磁路端面とは、前記コイル空芯部内で第一のギャップを介して対向配置されていることを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載のリアクトル。
【請求項６】
前記巻軸方向と直交する前記第一部分コアの断面形状と、前記コイルを該巻軸方向と直交する方向に切断したときに現れる前記コイル空芯部の形状と、が略相似であることを特徴とする、請求項１から請求項５の何れか一項に記載のリアクトル。
【請求項７】
前記コイルは、平行に並べて配置された一対のコイルを有し、
前記コアユニットは、
前記一対のコイルの各々のコイル空芯部に挿置される少なくとも一対の前記Ｉ字型コアと、
平行に並ぶ第一脚部と第二脚部とを持ち、該第一脚部同士及び該第二脚部同士が対向するように配置される一対の前記Ｕ字型コアと、
を備え、
前記一対のＵ字型コアの第一脚部同士及び第二脚部同士がそれぞれの前記コイル空芯部に挿置された前記Ｉ字型コアを介して互いに突き合わされるように配置されることで略環状の閉磁路をなすことを特徴とする、請求項１から請求項６の何れか一項に記載のリアクトル。
【請求項８】
各前記コイル空芯部内において、前記Ｉ字型コアは、前記巻軸方向に並べて挿置された複数のＩ字型コアを有することを特徴とする、請求項７に記載のリアクトル。
【請求項９】
前記コイル空芯部内で前記巻軸方向に並ぶ前記Ｉ字型コア間に、前記閉磁路を形成する第二のギャップが介在することを特徴とする、請求項８に記載のリアクトル。
【請求項１０】
前記閉磁路内に含まれる全てのギャップは、前記第一のギャップ又は前記第二のギャップであり、前記コイル空芯部内に挿置されていることを特徴とする、請求項５を引用する請求項９に記載のリアクトル。
【請求項１１】
前記第二部分コアのプレス面は、該プレス面の縁部の全周に亘り、１ｍｍ以下の段差が設けられていることを特徴とする、請求項１から請求項１０の何れか一項に記載のリアクトル。
【請求項１２】
圧粉磁心である複数の部分コアからなる閉磁路を持つリアクトルの製造方法において、
成形素材をプレスし、コイルのコイル空芯部を通過する磁路部分をなすＩ字型コアである第一部分コアを成形する第一部分コア成形工程と、
成形素材を所定のプレス方向でプレスすることにより、該コイル空芯部の外側を通過する磁路部分を持ち、該所定のプレス方向と直交するプレス面が略扁平となるＵ字型コアである第二部分コアを成形する第二部分コア成形工程と、
前記第一部分コアを、プレス面を前記コイルの巻軸方向と直交する面となる向きに向けて、前記コイル空芯部に挿置する第一部分コア挿置工程と、
前記コイル空芯部に挿置された第一部分コアに前記第二部分コアを突き合わせることで閉磁路を形成する閉磁路形成工程と、
を含み、
前記コイルの巻軸方向と垂直な切断面における、前記第二部分コアの脚部の断面積が前記第一部分コアの断面積よりも小さい、リアクトルの製造方法。
【請求項１３】
前記閉磁路形成工程で、
前記第二部分コアは、該第二部分コアのプレス面が前記第一部分コアのプレス面と直交する向きで該第一部分コアに突き合わされる、請求項１２に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項１４】
前記第二部分コア成形工程で、
前記閉磁路形成工程において前記第一部分コアと前記第二部分コアとを突き合わせたときに対向配置される、該第一部分コアの第一磁路端面と、該第二部分コアの第二磁路端面と、が異なる面積を持つように、該第二部分コアをプレス成形する、請求項１２又は請求項１３に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項１５】
前記第二部分コア成形工程で、
前記第二部分コアは、前記第二磁路端面が前記第一磁路端面よりも面積が小さく、かつ該第二部分コアのプレス面と直交する方向の該第二磁路端面の寸法が該第一磁路端面よりも短くなるようにプレス成形される、請求項１４に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項１６】
前記閉磁路形成工程で、
前記第一磁路端面と前記第二磁路端面とが前記コイル空芯部内で第一のギャップを介して対向するように、前記第二部分コアを前記第一部分コアに突き合わせる、請求項１４又は請求項１５に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項１７】
前記第一部分コア成形工程で、
前記第一部分コアのプレス面と平行な該第一部分コアの断面形状が、前記コイルを前記巻軸方向と直交する方向に切断したときに現れる前記コイル空芯部の形状と略相似となるように、該第一部分コアをプレス成形する、請求項１２から請求項１６の何れか一項に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項１８】
前記コイルは、平行に並べて配置された一対のコイルを有し、
前記第一部分コアは、少なくとも一対の前記Ｉ字型コアを有し、
前記第二部分コアは、平行に並ぶ第一脚部と第二脚部とを持つ一対の前記Ｕ字型コアを有し、
前記第一部分コア挿置工程で、
前記一対のコイルの各々のコイル空芯部に対して少なくとも一つの前記Ｉ字型コアが挿置され、
前記閉磁路形成工程で、
前記一対のＵ字型コアは、前記第一脚部同士及び前記第二脚部同士が対向され、対向された該第一脚部同士及び第二脚部同士がそれぞれの前記コイル空芯部に挿置された前記Ｉ字型コアを介して互いに突き合わされるように配置される、請求項１２から請求項１７の何れか一項に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項１９】
前記第一部分コア挿置工程で、
各前記コイル空芯部に対して複数の前記Ｉ字型コアが前記巻軸方向に並べて挿置される、請求項１８に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項２０】
前記第一部分コア挿置工程で、
前記コイル空芯部内で前記巻軸方向に並ぶ前記Ｉ字型コア間に、前記閉磁路を形成する第二のギャップを介在させる、請求項１９に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項２１】
前記閉磁路内に含まれる全てのギャップは、前記第一のギャップ又は前記第二のギャップであり、前記コイル空芯部内に挿置される、請求項１６を引用する請求項２０に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項２２】
前記第二部分コアのプレス面は、該プレス面の縁部の全周に亘り、１ｍｍ以下の段差が設けられている、請求項１２から請求項２１の何れか一項に記載のリアクトルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉磁路をなすコアを備えるリアクトル、及び該リアクトルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等をはじめ、種々の用途で使用されている。この種のリアクトルの具体的構成は、例えば特許文献１や特許文献２に記載されている。特許文献１及び２に記載のリアクトルは、平行に並置された一対のコイルを備えており、各コイルの空芯部に複数のＩ字型コアが並べて挿置されている。また、これらのリアクトルは、互いの一対の脚部が対向するように配置された一対のＵ字型コアを備えており、対向する脚部同士の間にＩ字型コア群を配置することで、各コア体を磁路とする略環状の閉磁路を構成している。また、この種のリアクトルでは大電流が重畳されるため、閉磁路を構成する各コア体を圧粉磁心を用いて成形することが主流となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４６５６３５号公報
【特許文献２】特開２００９−２９６０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているように、左右の固定型と上下一対の可動型とによって規定されるキャビティに磁性粉末が投入され、投入された磁性粉末が相対移動可能な上下一対の可動型によって圧縮プレスされることで、コアが成形される。このようにして成形されたコアのプレス面（可動型によってプレスされた面）上にはバリ（主にプレス面と直交する方向に延びる不要形状）が残存する。この種のバリは、コイルの絶縁被膜を損傷させる虞があるため、プレス成形後に除去される。バリの除去を行わない場合、Ｉ字型コアは、コイルの空芯部に挿置された際、空芯部に対してバリ逃げに必要なクリアランスができるように断面積が小さく設計される。しかし、このような設計では、Ｉ字型コアの断面積を小さくしたことによるインダクタンスの低下が指摘される。Ｉ字型コアの断面積の大きさを維持してインダクタンスの低下を避けるには、空芯部を大きく設計してＩ字型コアとのクリアランスを確保する必要がある。しかし、このような設計では、空芯部を拡げたことによるコイルの大型化が指摘される。
【０００５】
一方、特許文献２において、Ｉ字型コアは、コイルの巻軸方向と直交する方向にプレス面を向けて空芯部に挿置されているため、バリは、主に巻軸方向に延びて残存する。そのため、特許文献２に記載のリアクトルには、Ｉ字型コアと空芯部との間にバリ逃げのためのクリアランスを設定する必要がない。また、Ｕ字型コアは、Ｉ字型コアに合わせて、コイルの巻軸方向と直交する方向にプレス面を向けて配置されている。言い換えると、Ｕ字型コアは、コア脚部の長手方向に相対移動可能な一対の可動型によって圧縮プレスされている。この場合、一対の可動型の間でプレスされる粉末成形体の厚みが各脚部と脚部同士を連結する部分とで大きく異なる（すなわち粉末成形体が厚み方向に大きな段差を持つ）ため、金型は、例えば複雑でコストのかかる多段成形型となる。しかし、Ｕ字型コアは、コスト（例えばイニシャルコストや金型のメンテナンスコストなど）を抑えるため、できるだけ簡易な構造の金型でプレス成形できることが望ましい。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コイル空芯部と部分コアとの間にバリ逃げのためのクリアランスを設定する必要が無く、かつ部分コアを、できるだけ簡易な構造の金型でプレス成形することができる、リアクトルの製造方法、及びリアクトルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係るリアクトルは、コイルと、複数の部分コアが突き合わされることによって閉磁路をなし、一部がコイルのコイル空芯部に挿置されるコアユニットとを備えている。複数の部分コアは、コイル空芯部を通過する磁路部分をなす第一部分コアと、コイル空芯部の外側を通過する磁路部分を持つ第二部分コアとを有している。第一部分コアは、プレス成形時にプレスされた第一部分コアのプレス面がコイルの巻軸方向と直交する面となる向きでコイル空芯部に挿置されている。また、第二部分コアは、第一部分コアと突き合わされており、プレス成形時にプレスされた第二部分コアのプレス面が巻軸方向と異なる異方向と直交する面となる向きで配置されており、このプレス面が略扁平な面であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の一形態によれば、第一部分コアは、残存し得るバリが主に巻軸方向に向いた状態でコイル空芯部に挿置されるため、第一部分コアとコイル空芯部との間にバリ逃げのためのクリアランスを設定する必要がない。また、第二部分コアは、第一部分コアのプレス方向と合わせられることなく、プレス成形時の粉末成形体の厚みが均一で実質的に段差を持たない方向で（プレス面が略扁平となるように）プレスされている。そのため、本発明の一形態によれば、第一部分コアの断面積を大きくすることでインダクタンスを増加可能であると共に、より簡易な構造の金型で第二部分コアをプレス成形可能である。
【０００９】
本発明の一形態によれば、異方向は、例えば巻軸方向と直交する方向である。この場合、第二部分コアのプレス面は、第一部分コアのプレス面と直交する向きに配置されている。
【００１０】
例えば、第一部分コアは、巻軸方向と直交する第一磁路端面を有しており、第二部分コアは、巻軸方向と直交する第二磁路端面を有している。この第一磁路端面と第二磁路端面とは対向配置されており、かつ互いの面積が異なる。より具体的には、第二磁路端面は、第一磁路端面よりも面積が小さく、かつ第二部分コアのプレス面と直交する方向の寸法が第一磁路端面よりも短くてもよい。また、第一磁路端面と第二磁路端面とは、コイル空芯部内で第一のギャップを介して対向配置されていてもよい。
【００１１】
また、本発明の一形態において、巻軸方向と直交する第一部分コアの断面形状と、コイルを巻軸方向と直交する方向に切断したときに現れるコイル空芯部の形状とが略相似であってもよい。
【００１２】
本発明の一形態に係るリアクトルは、平行に並べて配置された一対のコイルを有する構成としてもよい。この場合、コアユニットは、一対のコイルの各々のコイル空芯部に挿置される少なくとも一対のＩ字型コアと、平行に並ぶ第一脚部と第二脚部とを持ち、第一脚部同士及び第二脚部同士が対向するように配置される一対のＵ字型コアとを備えており、一対のＵ字型コアの第一脚部同士及び第二脚部同士がそれぞれのコイル空芯部に挿置されたＩ字型コアを介して互いに突き合わされるように配置されることで略環状の閉磁路をなす構成としてもよい。この場合、Ｉ字型コアは、第一部分コアであり、Ｕ字型コアは、第二部分コアである。
【００１３】
また、各コイル空芯部内において、Ｉ字型コアは、巻軸方向に並べて挿置された複数のＩ字型コアを有する構成としてもよい。また、コイル空芯部内で巻軸方向に並ぶＩ字型コア間に閉磁路を形成する第二のギャップを介在させてもよい。
【００１４】
また、本発明の一形態において、閉磁路内に含まれる全てのギャップは、第一のギャップ又は第二のギャップであり、コイル空芯部内に挿置されていてもよい。
【００１５】
また、本発明の一形態において、第二部分コアのプレス面は、例えば縁部の全周に亘り、１ｍｍ以下の段差が設けられている。
【００１６】
また、本発明の一形態に係るリアクトルの製造方法は、複数の部分コアからなる閉磁路を持つリアクトルを製造する方法であり、成形素材をプレスし、コイルのコイル空芯部を通過する磁路部分をなす第一部分コアを成形する第一部分コア成形工程と、成形素材を所定のプレス方向でプレスすることにより、コイル空芯部の外側を通過する磁路部分を持ち、所定のプレス方向と直交するプレス面が略扁平となる第二部分コアを成形する第二部分コア成形工程と、第一部分コアを、プレス面をコイルの巻軸方向と直交する面となる向きに向けて、コイル空芯部に挿置する第一部分コア挿置工程と、コイル空芯部に挿置された第一部分コアに第二部分コアを突き合わせることで閉磁路を形成する閉磁路形成工程とを含む方法である。
【００１７】
閉磁路形成工程で、第二部分コアは、該第二部分コアのプレス面が第一部分コアのプレス面と直交する向きで第一部分コアに突き合わされてもよい。
【００１８】
第二部分コア成形工程で、閉磁路形成工程において第一部分コアと第二部分コアとを突き合わせたときに対向配置される、第一部分コアの第一磁路端面と、第二部分コアの第二磁路端面とが異なる面積を持つように、第二部分コアをプレス成形してもよい。
【００１９】
第二部分コア成形工程で、第二部分コアは、第二磁路端面が第一磁路端面よりも面積が小さく、かつ第二部分コアのプレス面と直交する方向の第二磁路端面の寸法が第一磁路端面よりも短くなるようにプレス成形されてもよい。
【００２０】
閉磁路形成工程で、第一磁路端面と第二磁路端面とがコイル空芯部内で第一のギャップを介して対向するように、第二部分コアを第一部分コアに突き合わせてもよい。
【００２１】
第一部分コア成形工程で、第一部分コアのプレス面と平行な第一部分コアの断面形状が、コイルを巻軸方向と直交する方向に切断したときに現れるコイル空芯部の形状と略相似となるように、第一部分コアをプレス成形してもよい。
【００２２】
例えば、コイルは、平行に並べて配置された一対のコイルを有しており、第一部分コアは、少なくとも一対のＩ字型コアを有しており、第二部分コアは、平行に並ぶ第一脚部と第二脚部とを持つ一対のＵ字型コアを有している。この場合、第一部分コア挿置工程で、一対のコイルの各々のコイル空芯部に対して少なくとも一つのＩ字型コアが挿置される。また、閉磁路形成工程で、一対のＵ字型コアは、第一脚部同士及び第二脚部同士が対向され、対向された第一脚部同士及び第二脚部同士がそれぞれのコイル空芯部に挿置されたＩ字型コアを介して互いに突き合わされるように配置される。
【００２３】
第一部分コア挿置工程で、各コイル空芯部に対して複数のＩ字型コアが巻軸方向に並べて挿置されてもよい。また、第一部分コア挿置工程で、コイル空芯部内で巻軸方向に隣接して並ぶＩ字型コア間に第二のギャップを介在させてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、コイル空芯部と部分コアとの間にバリ逃げのためのクリアランスを設定する必要が無く、かつ部分コアを、できるだけ簡易な構造の金型でプレス成形することができる、リアクトルの製造方法、及びリアクトルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態のリアクトルの平面図である。
【図２】本発明の実施形態のリアクトルに備えられるコアユニット単独の平面図である。
【図３】本発明の実施形態のコアユニットを構成する複数の部分コアを分解して示す分解斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図５】プレス成形型によるＩ字型コア及びＵ字型コアのプレス成形を概略的に示す図である。
【図６】Ｉ字型コア用のプレス成形型とＵ字型コア用のプレス成形型を上方より臨む図である。
【図７】本発明の実施形態の変形例の直線コイル部及びＩ字型コアの断面図である。
【図８】本発明の実施形態の別の変形例のＵ字型コアの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の別の変形例のＵ字型コアの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態のリアクトル及びその製造方法について説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態のリアクトル１の平面図である。リアクトル１は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等で使用される大容量のリアクトルであり、図１に示されるように、コイル１０及びコアユニット２０を備えている。図２は、コアユニット２０単独の平面図である。図３は、コアユニット２０を構成する複数の部分コアを分解して示す分解斜視図である。図４は、図１のＡ−Ａ断面を示す図である。以下の説明においては、図１における縦方向をＸ方向と定義し、縦方向に直交する横方向をＹ方向と定義し、縦横の二方向に直交しかつ紙面と垂直をなす方向をＺ方向と定義する。なお、リアクトル１を使用する際には、リアクトル１をどの方向に向けて配置してもよい。
【００２８】
リアクトル１は、例えば、熱伝導性が高く軽量な金属（例えばアルミニウム合金）で形成された略直方体の収容スペースを持つ放熱ケース（不図示）内に固定されており、リアクトル１と放熱ケースとの隙間に充填剤が充填されている。充填剤には、リアクトル１の放熱性能の確保及びリアクトル１から放熱ケースへの振動伝搬の軽減のため、比較的柔らかく熱伝導性の高い樹脂が適している。
【００２９】
コイル１０は、同一構造の直線コイル部１２、１４を平行に並べて一端同士を連結線（不図示）で連結した構成を有している。直線コイル部１２、１４は、例えば平角線を一巻き当たり４箇所で直角方向に折り曲げて略正方形状に巻いたエッジワイズコイルである。図４に示されるように、直線コイル部１２（及び１４）の空芯部は、巻軸方向（Ｘ方向）と直交する方向に切断されたときに現れる形状（以下、「空芯部形状」と記す。）が四隅にＲの付いた略矩形状となっている。なお、負荷と接続される各直線コイル部１２、１４の端子は、図面を簡明化する便宜上、省略している。
【００３０】
図１〜図３に示されるように、コアユニット２０は、複数の部分コアが突き合わされることで略環状の閉磁路を構成している。閉磁路を構成する部分コアは、一対のＩ字型コア群２２及び一対のＵ字型コア２４である。
【００３１】
Ｉ字型コア群２２は、一方向に並ぶ３つのＩ字型コア２２ａを備えており、隣接するＩ字型コア２２ａ同士（端面２２ｐ同士）が所定のギャップ部材２６（図３では図示省略）を介して接着固定されている。このように構成された一対のＩ字型コア群２２はそれぞれ、各Ｉ字型コア２２ａが巻軸方向（Ｘ方向）に並ぶ向きで直線コイル部１２、１４の空芯部に挿置される。なお、ギャップ部材２６は、例えば非磁性体（アルミナ等の各種セラミックスや樹脂等）の板材である。Ｉ字型コア２２ａは、圧粉磁心からなる磁性粉末成形体であるが、圧粉磁心はフェライト磁心に代えてもよい。
【００３２】
Ｕ字型コア２４は、平行に並ぶ第一脚部２４ａと第二脚部２４ｂとを有する略Ｕ字の部分コアであり、Ｉ字型コア２２ａと同一材料で成形されている。一対のＵ字型コア２４は、互いの第一脚部２４ａ同士及び第二脚部２４ｂ同士が、各Ｉ字型コア群２２を挟んで対向するように配置されている。すなわち、コアユニット２０は、一対のＵ字型コア２４の各脚部同士をＩ字型コア群２２を介して突き合わせることで、各部分コアを磁路とする略環状の閉磁路を構成している。
【００３３】
第一脚部２４ａの脚部端面２４ａａと、脚部端面２４ａａと対向するＩ字型コア２２ａの端面２２ｐは、ギャップ部材２８（図３では図示省略）を介して互いに接着固定されている。また、第二脚部２４ｂの脚部端面２４ｂｂと、脚部端面２４ｂｂと対向する端面２２ｐも、ギャップ部材２８を介して互いに接着固定されている。これらのギャップ部材２８（言い換えると、脚部端面２４ａａ又は脚部端面２４ｂｂと端面２２ｐとのギャップ）は、直線コイル部１２又は１４の空芯部内に配置されている。
【００３４】
本実施形態では、隣接して並ぶ部分コア間の全ての磁路にギャップ部材２６又は２８が介在している。ギャップ部材２６及び２８は全て、直線コイル部１２又は１４の空芯部内に配置されているため、隣接する部分コアへ磁束が流れる際、漏洩による磁束の損失が抑えられる。
【００３５】
図５は、プレス成形型によるＩ字型コア２２ａ及びＵ字型コア２４のプレス成形を概略的に示す図である。図５（ａ）に示されるように、プレス成形型３０は、左右方向を取り囲む固定型３２と、固定型３２の上下の開口を塞ぐ上下一対の可動型３４を備えており、固定型３２と上下一対の可動型３４とによって規定されるキャビティに磁性粉末が投入される。磁性粉末の投入後、上下一対の可動型３４が互いに近付く方向（矢印Ｐ方向）に相対移動されると、図５（ｂ）に示されるように、キャビティ内の磁性粉末が圧縮プレスされて、Ｉ字型コア２２ａ又はＵ字型コア２４が成形される。
【００３６】
固定型３２と可動型３４とのはめあいは、可動型３４を固定型３２内で上下に摺動させるため、例えばすきまばめである。そのため、固定型３２の側壁面と可動型３４の押圧面との間には極僅かな隙間が生じる。この隙間が極僅かであっても圧縮プレス時には磁性粉末が入り込み、隙間に入り込んだ磁性粉末は、図５（ｃ）に示されるように、Ｉ字型コア２２ａの端面（プレス面）２２ｐ上又はＵ字型コア２４のプレス面２４ｐ上にバリとして残存する。なお、プレス面２２ｐ、２４ｐはそれぞれ、可動型３４の押圧面によってプレスされたＩ字型コア２２ａ、Ｕ字型コア２４の面であり、ここでいうバリは、主にプレス面２２ｐ、２４ｐと直交する方向に延びる不要形状を指す。
【００３７】
図６（ａ）は、Ｉ字型コア２２ａ用のプレス成形型３０を上方より臨む図である。なお、図６（ａ）及び後述の図６（ｂ）において、固定型３２と可動型３４との隙間は、説明の便宜上、誇張して示す。図６（ａ）に示されるように、Ｉ字型コア２２ａ用の固定型３２は、四隅にＲの付いた略矩形の貫通形状を有している。また、Ｉ字型コア２２ａ用の可動型３４は、四隅にＲの付いた略四角柱となっており、固定型３２に形成された上下の各矩形開口を塞ぐことができる。しかし、固定型３２の側壁面と可動型３４の押圧面との間には極僅かな隙間が生じる。そのため、上下一対の可動型３４が矢印Ｐ１方向（図３及び図６（ａ）参照）に相対移動されて磁性粉末が圧縮プレスされると、隙間に入り込んだ磁性粉末がＩ字型コア２２ａのプレス面２２ｐ上にバリとして残存する。なお、図３では、図面を簡明化する便宜上、プレス面２２ｐ上に残存するバリを１つだけ図示している。
【００３８】
図３に示されるように、Ｉ字型コア２２ａは、残存するバリが主に巻軸方向に延びて位置するように、プレス面２２ｐが巻軸方向（Ｘ方向）と直交する面となる向きで直線コイル部１２又は１４の空芯部に挿置されるため、Ｉ字型コア２２ａと空芯部との間にバリ逃げのためのクリアランスを設定する必要がない。そのため、Ｉ字型コア２２ａの断面積を大きく設計することができ、高インダクタンス設計に有利である。別の側面によれば、バリ逃げのためのクリアランスが不要であるため、空芯部を小さくすることができ、コイルの小型化設計に有利である。
【００３９】
また、Ｉ字型コア２２ａは、断面形状が直線コイル部１２及び１４の空芯部形状と相似する形状に設計されている。これにより、Ｉ字型コア２２ａと空芯部とのクリアランスを小さく抑えることができ、Ｉ字型コア２２ａの断面積を大きく設計することができる。具体的には、Ｉ字型コア２２ａは、図４に示されるように、空芯部形状を全体的に僅かにオフセットしてなる、四隅にＲの付いた略矩形断面を持つように設計されている。但し、直線コイル部１２及び１４の空芯部形状とＩ字型コア２２ａの断面形状とを厳密に相似させなくてもよい。例えば、図４に示すＩ字型コア２２ａの略矩形断面の四隅をＲ面に代えてＣ面にした場合にも、Ｉ字型コア２２ａと空芯部とのクリアランスを小さく抑えてＩ字型コア２２ａの断面積を大きく設計することができる。
【００４０】
図６（ｂ）は、Ｕ字型コア２４用のプレス成形型３０を上方より臨む図である。図６（ｂ）に示されるように、Ｕ字型コア２４用の固定型３２は、各角にＲの付いたＵ字型の貫通形状を有している。また、Ｕ字型コア２４用の可動型３４は、各角にＲの付いたＵ字型をなす多角柱となっており、固定型３２に形成された上下の各Ｕ字型開口を塞ぐことができる。Ｕ字型コア２４用のプレス成形型３０においても、固定型３２の側壁面と可動型３４の押圧面との間には極僅かな隙間が生じる。そのため、上下一対の可動型３４が矢印Ｐ２方向（図３及び図６（ｂ）参照）に相対移動されて磁性粉末が圧縮プレスされると、隙間に入り込んだ磁性粉末がＵ字型コア２４のプレス面２４ｐ上にバリとして残存する。なお、図３では、図面を簡明化する便宜上、プレス面２４ｐ上に残存するバリを１つだけ図示している。
【００４１】
ここで、Ｕ字型コア２４には、巻軸方向（Ｘ方向）と直交する面に大きな段差Ｄ１がある。段差Ｄ１は、脚部端面２４ａａ及び２４ｂｂと連結部側面２４ｃｃとの高さが異なることにより形成される段差である（段差Ｄ１は便宜上、図３にのみ図示）。そのため、従来のように、Ｕ字型コア２４を脚部の長手方向（Ｘ方向）に相対移動可能な一対の可動型によって圧縮プレスする場合、金型が例えば複雑でコストのかかる多段成形型となってしまう。そこで、本実施形態では、巻軸方向（Ｘ方向）と直交する矢印Ｐ２方向（Ｚ方向）に相対移動可能な一対の可動型３４によって圧縮プレスする手法を採用している。
【００４２】
Ｉ字型コア２２ａ及びＵ字型コア２４の何れにおいても、上下一対の可動型３４の間でプレスされる粉末成形体の厚みがプレス方向において均一で段差を持たない（扁平である）ため、多段成形型等の複雑でコストのかかる金型を必要としない。すなわち、Ｉ字型コア２２ａ及びＵ字型コア２４は、簡易な構造の金型でプレス成形できるため、コスト面（例えばイニシャルコストや金型のメンテナンスコストなどの面）で有利である。
【００４３】
図３に示されるように、Ｕ字型コア２４は、残存するバリが主に巻軸方向と直交する方向（Ｚ方向）に延びて位置するように、プレス面２４ｐが巻軸方向（Ｘ方向）と平行にされて配置される。附言するに、プレス面２４ｐとＩ字型コア２２ａのプレス面２２ｐは互いに直交する向きに配置される。ここで、本実施形態では、第一脚部２４ａ、第二脚部２４ｂの各先端が直線コイル部１２又は１４の空芯部内に挿置されるため、脚部端面２４ａａ及び２４ｂｂ近傍に残存するバリが直線コイル部１２又は１４の絶縁被膜を損傷させる問題が懸念される。そこで、Ｕ字型コア２４は、図４に示されるように、脚部端面２４ａａ及び２４ｂｂの高さ寸法（Ｚ方向）がＩ字型コア２２ａの略矩形断面（又はプレス面２２ｐ）の高さ寸法よりも短く設定されており、バリ逃げに必要なクリアランスが第一脚部２４ａ、第二脚部２４ｂの各先端と空芯部との間に十分に確保されている。
【００４４】
本実施形態では、脚部端面２４ａａ及び２４ｂｂの面形状は、プレス面２２ｐの面形状と異なり、脚部端面２４ａａ及び２４ｂｂの面積は、プレス面２２ｐの面積よりも小さい。また、Ｕ字型コア２４の断面積は、Ｉ字型コア２２ａの断面積よりも小さい。このように、隣接する部分コア同士の断面積や面形状等が一致しない場合、例えば磁束の漏洩によるインダクタンスの低下が問題となる。しかし、Ｕ字型コア２４の断面積、脚部端面２４ａａ及び２４ｂｂの面形状・面積は、仕様上必要な直流重畳特性と、磁気飽和による直流重畳特性の低下との関係に配慮されて設計されていればよく、Ｉ字型コア２２ａの断面積及びプレス面２２ｐの面形状・面積との不一致は必ずしも問題とはならない。例えば、Ｕ字型コア２４は、Ｉ字型コア２２ａと同じ断面積を持つＵ字型コアモデルの一部（磁束の殆ど通過しない部分）を削減したものであり、インダクタンスが実質低下しない設計となっている。また、この場合、Ｕ字型コア２４の重量が低減されるため、リアクトル１の軽量化に資する。
【００４５】
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、特許請求の範囲の記載により表現された技術的思想の範囲内で任意に変更することができる。例えば、本実施形態では、隣接して並ぶ部分コア間の全ての磁路にギャップ部材２６又は２８が接着固定されているが、別の実施形態では、これらのギャップ部材に代えてエアギャップとしてもよい。
【００４６】
図７は、本実施形態のリアクトル１の変形例の直線コイル部１２ｚ（又は１４ｚ）及びＩ字型コア２２ａＺの断面図（図１のＡ−Ａ断面に相当する図）である。図７に示されるように、直線コイル部１２ｚ及び１４ｚは、平角線を螺旋状に巻いた、断面が円環となるエッジワイズコイルである。また、Ｉ字型コア２２ａＺは、直線コイル部１２ｚ及び１４ｚの空芯部形状（円形状）と相似する円形断面を持つ円柱形状である。そのため、変形例においても、Ｉ字型コア２２ａＺと空芯部とのクリアランスを小さく抑えることができ、Ｉ字型コア２２ａＺの断面積を大きく設計することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、Ｕ字型コア２４は、プレス方向である矢印Ｐ２方向（Ｚ方向）の厚みが均一で段差を持たない形状であるため、簡易な構造の金型でプレス成形可能となっている。しかし、コアの形態によってはＺ方向に段差を持つ場合がある。図８は、本実施形態のリアクトル１の別の変形例のＵ字型コアであって、Ｚ方向にも段差を持つＵ字型コア２４Ｙの構成を示す図である。具体的には、図８（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、別の変形例のＵ字型コア２４Ｙの平面図、側面図である。また、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図８（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ、図８（ｃ）の領域Ｃ、Ｄを拡大して示す拡大断面図である。
【００４８】
図８に示されるように、Ｕ字型コア２４Ｙのプレス面２４ｐＹは、縁部（エッジ部）の全周に亘り、段差Ｄ２が設けられており、この段差Ｄ２を介して一段落とし込んだ形状となっている。すなわち、別の変形例のＵ字型コア２４Ｙは、Ｘ方向だけでなくＺ方向においても段差を持つ形状となっている。しかし、Ｚ方向の段差Ｄ２の段差高さは、Ｘ方向の段差Ｄ１の段差高さよりも遙かに小さく、例えばＵ字型コア２４ＹのＺ方向の厚みに対して５％以下（厚みが２０ｍｍの場合は１ｍｍ以下であり、厚みが４０ｍｍの場合は２ｍｍ以下）である。厚みに対して５％以下（例えば１ｍｍ以下又は２ｍｍ以下）の段差では金型構造が実質的に複雑化しないため、別の変形例のＵ字型コア２４Ｙも、本実施形態のＵ字型コア２４と同様に、矢印Ｐ２方向（Ｚ方向）で圧縮プレスされる。すなわち、別の変形例においても、Ｉ字型コア２２ａのプレス方向（Ｘ方向）を意識することなく、金型の構造を簡易にすることに主眼に置き、Ｕ字型コア２４Ｙの金型が設計される。なお、別の変形例のＵ字型コア２４Ｙにおいて、縁部の落とし込まれた箇所は、圧縮成形時における面圧が高いため、圧縮密度が高くなり、強度が向上する。そのため、別の変形例においては、縁部の割れや欠けがより一層防止される。また、本願においては、金型構造を実質的に複雑化させない程度の低い段差しか持たないプレス面（例えば厚みに対して５％以下（例えば１ｍｍ以下又は２ｍｍ以下）の段差しか持たないプレス面）は、「略扁平な面」に含まれるものとする。
【００４９】
また、図９に、本実施形態のリアクトル１の別の変形例のＵ字型コアであって、Ｚ方向にも段差を持つＵ字型コア２４Ｘの構成を示す。具体的には、図９（ａ）、（ｂ）のそれぞれに、別の変形例のＵ字型コア２４Ｘの平面図、側面図を示す。図９に示されるように、Ｕ字型コア２４Ｘのプレス面２４ｐＸは、各脚部上のプレス面２４ａＸ及び２４ｂＸと、各脚部を連結する連結部上のプレス面２４ｃＸとを有しており、プレス面２４ａＸ及び２４ｂＸとプレス面２４ｃＸとの間に段差Ｄ３が形成されている。Ｚ方向の段差Ｄ３の段差高さは、図８の変形例と同様に、金型構造を実質的に複雑化させない程度の高さ（例えばＵ字型コア２４ＸのＺ方向の厚みに対して５％以下（例えば１ｍｍ以下又は２ｍｍ以下））に抑えられている。図９の変形例によれば、例えばＵ字型コア２４Ｘの連結部の断面積を、段差Ｄ３を付けることで増加させることができるため、磁気飽和による直流重畳特性の低下を抑えるのに有利である。なお、図９の変形例では、段差Ｄ３を片側のプレス面２４ｐＸに付けているが、段差Ｄ３は、両方のプレス面２４ｐＸに付けてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  リアクトル
１０  コイル
１２、１２ｚ、１４、１４ｚ  直線コイル部
２０  コアユニット
２２  Ｉ字型コア群
２２ａ、２２ａＺ  Ｉ字型コア
２２ｐ  端面（プレス面）
２４  Ｕ字型コア
２４ａ  第一脚部
２４ａａ、２４ｂｂ  脚部端面
２４ｂ  第二脚部
２４ｐ  プレス面
２６、２８  ギャップ部材
３０  プレス成形型
３２  固定型
３４  可動型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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