(57)【要約】【課題】  簡便かつ正確にリアクトルの組み立てを行なうことができるリアクトルとその組み立て方法を提供する。【解決手段】  本発明によるリアクトルの組み立て方法は、磁性体からなるコア10と非磁性体からなるギャップ20を隣接し、永久磁石30の磁力を利用してコア10およびギャップ20を接合状態に保持する。磁性体からなるコア10に対して永久磁石30の磁力を作用させることができるため、コア10と永久磁石20の磁力を利用してコア10とギャップ20とを所定の接合状態に保持することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなる複数のコア同士を接合対象として隣接し、永久磁石の磁力を利用して前記コア同士を接合状態に保持する工程を含むことを特徴とするリアクトルの組み立て方法。
【請求項２】
磁性体からなるコアと非磁性体からなるギャップとを接合対象として隣接し、永久磁石の磁力を利用して前記コアおよびギャップを接合状態に保持することを特徴とするリアクトルの組み立て方法。
【請求項３】
前記接合対象の両側面に永久磁石を配置し、この接合対象を永久磁石で挟み込むようにすることを特徴とする請求項１または２に記載のリアクトルの組み立て方法。
【請求項４】
接合対象に応じて、接合対象がずれない程度の磁力を有する永久磁石を用いることを特徴とする請求項項１または２に記載のリアクトルの組み立て方法。
【請求項５】
磁性体からなり、永久磁石の磁力により接合状態に保持される複数のコアと、
接合されたコアの外周に形成されるコイルとを有することを特徴とするリアクトル。
【請求項６】
さらにコアの間に介在される非磁性体からなるギャップを有することを特徴とする請求項５に記載のリアクトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトルとその組み立て方法に関するものである。特に、ハイブリッド自動車のコンバータ部に用いられるリアクトルのコアを簡便かつ正確に組み立てることができるリアクトルの組み立て方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題からハイブリッド自動車が実用化されている。ハイブリッド自動車は、エンジンとモータを駆動源として備え、その一方または双方を用いて走行を行う自動車である。このようなハイブリッド自動車には、例えば図５に示すようにバッテリ110とインバータ120と走行用の3相交流モータ130とが用いられる。
【０００３】
そのうち、インバータ120は、直流の昇降圧を行うコンバータ部121と、直流と交流との相互変換を行うインバータ部122とを有する。コンバータ部121は、例えば走行時に約200Ｖのバッテリ電圧を最大約500Ｖにまで昇圧してインバータ部122に給電し、回生時にはモータ130からインバータ部122を介してから出力される直流をバッテリ110に適合した電圧に降圧して、バッテリ110に充電させている。また、インバータ部122は、走行時にコンバータ部121で昇圧された直流を所定の交流に変換してモータ130に給電し、回生時はモータ130からの交流出力を直流に変換してコンバータ部121に出力している。
【０００４】
このコンバータ部121は、FETなどの増幅素子121Aのオン・オフにより昇圧を行うが、その部品の一つにコイル部品であるリアクトル121Bがある。リアクトル121B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、スイッチのオン・オフなどの外的要因で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（類似の技術として特許文献１）。リアクトル121Bを構成する主な材料には、図６に示すようにコア10とギャップ20とがある。通常、このようなリアクトルは、インダクタンス調整のために、磁性体からなる複数のコア20の間に非磁性体のギャップ20を挟み込み、これらを接着剤で接合して接合体を形成し、その接合体の外周に図示しない導線を巻回してコイルを形成している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７８８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来、リアクトルの組み立てにおいて、コア同士の接合あるいはコアとギャップとの接合に確立された方法がなく、手作業においてこれらの接合を行った後、接着剤が硬化するまでの間、単に接合体を放置しておくなどしている。そのため、接合する部材同士を正確に位置合わせして接合体を形成することが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、簡便かつ正確にリアクトルの組み立てを行なうことができるリアクトルの組み立て方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、簡便かつ正確に組み立てできるリアクトルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、リアクトルの構成部材同士を永久磁石の磁力を用いて接合することで上記の目的を達成する。
【００１０】
本発明組み立て方法には、コア同士を接合状態に保持する方法と、コアとギャップを接合状態に保持する方法とがある。
【００１１】
前者のリアクトルの組み立て方法は、磁性体からなる複数のコア同士を接合対象として隣接し、永久磁石の磁力を利用して前記コア同士を接合状態に保持することを特徴とする。
【００１２】
後者のリアクトルの組み立て方法は、磁性体からなるコアと非磁性体からなるギャップとを接合対象として隣接し、永久磁石の磁力を利用してコアおよびギャップを接合状態に保持することを特徴とする。
【００１３】
いずれの構成においても、磁性体からなるコアに対して永久磁石の磁力を作用させることができるため、コアと永久磁石の磁力を利用してコア同士あるいはコアとギャップとを所定の接合状態に保持することができる。
【００１４】
コア同士やコアとギャップといった接合対象同士を所定の接合状態に保持するには、例えば次のように永久磁石と接合対象を配置することで実現できる。
(1)永久磁石に複数のコアを直接接触させて、この磁石の磁力でコア同士を所定の接合状態に保持する。
(2)第一のコアを永久磁石に直接接触させて磁化し、この第一のコアに接触するが永久磁石に接触しない第二のコアを第一のコア側からの磁力で所定の接合状態に保持する。
(3)永久磁石とコアとの間にギャップを介在し、永久磁石のコアに対する磁力でコアとギャップとを所定の接合状態に保持する。
【００１５】
接合対象同士が所定の接合状態に保持できれば、用いる永久磁石の数や配列は限定されない。接合対象の一面側にのみ永久磁石が配置される場合でもよいが、接合対象の両側面に永久磁石を配することが好ましい。つまり、接合対象がコア同士であれば、この接合体の両側面に永久磁石を配置し、接合対象がコアとギャップであれば、この接合体の両側面に永久磁石を配置して、永久磁石間に接合対照を挟み込む。互いに対向する一対の永久磁石の間に接合対象が挟み込まれるため、接合対象は両側面から圧縮されるように接合されて確実に所定の接合状態に保持されることになる。
【００１６】
また、接合対象となるコア同士あるいはコアとギャップは、それらの数や配置順は特に限定されない。例えばコア−コアの接合体は勿論、コア−ギャップ−コアの接合体、さらにはギャップ−コア−ギャップ−コア−ギャップの接合体など、種々の数や配列により自由に接合対象を選択できる。
【００１７】
ここで用いる永久磁石は、接合対象がずれない程度の磁力を有するものを選択することが好ましい。例えば、接合対象の材質、サイズや数に応じて、適切な強度で接合対象を接合可能な磁力を有する永久磁石を選択すればよい。但し、通常、コア同士あるいはコアとギャップは接着剤により接合されるため、この接着剤の硬化後に永久磁石は接合体から取り外される。そのため、この取り外しが容易に行える程度の磁力を有する永久磁石を選択することも好ましい。
【００１８】
さらに、本発明方法は、上記の接着剤を塗布する前に接合対象同士を位置決めして保持しておく場合や、接着剤が塗布された接合対象を接合し、その接着剤が硬化するまでの間に接合対象を所定の接合状態に保持しておく場合のいずれにも利用できる。
【００１９】
一方、本発明リアクタンスは、磁性体からなり、永久磁石の磁力により接合状態に保持される複数のコアと、接合されたコアの外周に形成されるコイルとを有することを特徴とする。このリアクトルによれば、永久磁石の磁力により複数のコアを接合状態に保持することが容易にできる。
【００２０】
このリアクトルにおいて、さらにコアの間に介在される非磁性体からなるギャップを設けてもよい。このリアクトルによれば、永久磁石の磁力により複数のコアとギャップを接合状態に保持することが容易にできる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明方法によれば、磁性体のコアに対して永久磁石の磁力を作用させることで、コア同士あるいはコアとギャップを極めて簡便な方法により確実に所定の接合状態に保持することができる。そのため、接合対象の位置ずれを抑制することも可能である。
【００２２】
また、本発明リアクトルは、永久磁石を用いるだけで極めて簡易にコアの組み立てを行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。ここでは、図４に示したハイブリッド自動車用のコンバータ部に用いるリアクトルを組み立てる場合を例として説明を行なう。
【００２４】
（実施例１）
本発明方法で組み立てられるリアクトルは、図１に示すように、複数のコア10を組み合わせたコアアセンブリ1と、コアアセンブリ1の外周に導線16を巻回して形成したコイル15とから構成される。
【００２５】
コアアセンブリ1は、磁性材料からなる環状の部材である。このコアアセンブリ1にテープ状の導線16がエッジワイズ巻きされている。ここでは、コアアセンブリ1の一方の巻回部に一方向に導線16を巻き、さらに他方の巻回部にも同様の巻回方向として導線を巻いてコイル15を形成している。一方の巻回部の導線16と他方の巻回部の導線16とは一連長である。この導線16にはエナメル被覆を施した銅線を用いた。
【００２６】
このようなコアアセンブリ1は、複数のコアとギャップの組み合わせから構成される。これら部材の接合方法を図２、図３に基づいて説明する。ここでは、４つのコアと３枚のギャップとを所定の位置合わせした状態に保持する。
【００２７】
コア10は、磁性体からなる薄い直方体のブロック材である。一方、ギャップ20は非磁性体からなる矩形の板材である。本例では、鉄系金属でコア10を構成し、セラミックでギャップ20を構成した。
【００２８】
このコアのうち、一対のコア10を垂直方向に配列し、その一対のコア群を一組として、これらコア群とギャップ20とを、ギャップ−コア群−ギャップ−コア群−ギャップの順に互いに接するように配列する。
【００２９】
次に、このコア10とギャップ20とを所定の接合状態に位置合わせする。その状態で、コア10とギャップ20の接合体の両側面に一対のブロック状の永久磁石30を配置し、各磁石30の間に接合体が挟み込まれる状態とする。この永久磁石30は、非磁性体のギャップ20を介しても十分に磁力が磁性体のコア10に及ぶような磁力を有するものとする。特に、ここでは、接合体の一側面の永久磁石30と他側面の永久磁石30とが互いに引き合うように各永久磁石30を配列している。この永久磁石30と接合体の配列により、接合体は両側から永久磁石30の磁力により強く押し付けられ、コア10とギャップ20が互いに接合した状態に保持される。
【００３０】
コア10とギャップ20は、互いの接合面に接着剤を塗布して接合されるが、この接着剤の塗布を行う前にコア10とギャップ20を位置決めして保持しておくことや、接着剤を塗布して接合体を形成した後、その接着剤が硬化するまでの間に接合体を保持しておくことのいずれにも、上記の永久磁石による保持方法は利用できる。
【００３１】
この永久磁石を用いた接合体の挟み込みにより、コア10とギャップ20はずれることなく確実に互いの位置を保持した状態に維持される。しかも、コア10とギャップ20の構成材料以外に用意する部材は、入手容易な永久磁石30だけであり極めて簡便な方法によりコア10とギャップ20を接合状態に維持できる。
【００３２】
そして、接着剤の硬化後には接合体から各永久磁石30を取り外し、得られた接合体の外周に導線16を巻回してコイル15を形成し（図１）、リアクトルとすれば良い。取り外した磁石30は、他のリアクトルの組み立てにおいて同様に何度でも利用することができる。
【００３３】
（実施例２）
次に、コア同士のみを接合する方法を図４に基づいて説明する。ここでは一対のコア同士を接合する場合を例に以下の説明を行なう。
【００３４】
図４(A)に示すように、各コア10（10A、10B）がブロック体であることや磁性体で構成されることは実施例１と同様である。まず、このコア10を垂直方向に互いに並列する。次に、一方のコア10Aの底面と他方のコア10Bの上面を接合し、その状態で、両コア10A、10Bの側面に隣接してブロック状の永久磁石30を一つ配置する。つまり、コア10A、10B同士の接合面と直交方向に永久磁石30とコア10A,10Bの接合面が位置することになる。この永久磁石30の配置により、永久磁石に接する両コア10A,10Bは直接永久磁石30に吸着される。
【００３５】
これらコア同士も互いの接合面に接着剤を塗布して接着されるが、この組み立て方法が、接着剤の塗布を行う前にコア同士を位置決めして保持しておくことや、接着剤を塗布して接合体を形成した後、その接着剤が硬化するまでの間に接合体を保持しておくことのいずれにも利用できることは実施例１と同様である。
【００３６】
また、図４(B)に示すように、隣接する両コア10の端面側に単一の永久磁石30を配置しても良い。この場合も、一方のコア10Aと他方のコア10Bとの接合面が、これらコア10と永久磁石30との接合面と直交する配置となる。この構成によれば、いずれのコア10A、10Bも直接永久磁石30に吸着されて位置決めされた状態で保持されることになる。
【００３７】
その他、図示していないが、図４(A)や図４(B)のいずれの構成においても、一対の永久磁石を用い、各磁石の間に両コアを挟みこむようにしても良い。その場合は、両磁石の互いの吸引力により、より強力にコア同士を接合状態に保持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、コア同士あるいはコアとギャップを接合して形成するリアクトルの組み立て方法に利用することができる。特に、ハイブリッド自動車や電気自動車のコンバータ部におけるリアクトルの組み立て方法として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明方法により組み立てられるリアクトルの斜視図である。
【図２】実施例１における本発明リアクトルの組み立て方法を示す模式斜視図である。
【図３】実施例１における本発明リアクトルの組み立て方法を示す模式断面図である。
【図４】実施例２における本発明リアクトルの組み立て方法を示す模式説明図で、(A)はコアの側面に永久磁石を配置した場合、(B)はコアの端面に永久磁石を配置した場合を示している。
【図５】ハイブリッド自動車の電源系統を示す概略回路図である。
【図６】従来のリアクトルの組み立て方法を示す模式説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  コアアセンブリ
10,10A,10B  コア  15  コイル  16  導線
20  ギャップ
30  永久磁石
110  バッテリ  120  インバータ  130  ３相交流モータ
121  コンバータ部  122  インバータ部
121A  増幅素子  121B  リアクトル
【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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