(57)【要約】【課題】騒音の低減化に有効でコンパクトなリアクトルを提供する。【解決手段】リアクトル１１はコア１２の直線部１２ａにそれぞれ複数のギャップ１３を有する。互いに隣り合う各ギャップ１３が、磁束の通る方向に対して互いに異なる方向へ傾斜状に配置され、かつ隣り合う各ギャップ１３が互いに非平行状に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のギャップを有するトロイダル型のリアクトルにおいて、
前記各ギャップの互いに隣り合う少なくとも一方が、磁束の通る方向に対して傾斜状に配置され、かつ隣り合う各ギャップが互いに非平行状に配置されていることを特徴とするリアクトル。
【請求項２】
請求項１に記載のリアクトルにおいて、
互いに隣り合う前記各ギャップが、前記磁束の通る方向に対して互いに異なる方向へ傾斜状に配置されていることを特徴とするリアクトル。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のリアクトルにおいて、
前記リアクトルのコアは中央部に矩形孔部を有した四角筒状とされていることを特徴とするリアクトル。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のリアクトルにおいて、
前記コアの磁性体が、圧粉磁性材料により成形されてな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、リアクトルで発生する騒音の低減を図るための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題から駆動力としてエンジンのほかにモータが搭載されたいわゆるハイブリッド自動車や電気自動車が注目されている。
【０００３】
この種の自動車は、昇圧コンバータを搭載し、この昇圧コンバータはバッテリ電圧を昇圧しインバータ（モータ）に電力を供給する役割と、ジェネレータからの回生電流をバッテリ電圧に降圧し、バッテリに充電を行う役割を有している。
【０００４】
この昇圧コンバータの部品の一つにコイル部品であるリアクトルがあり、このリアクトルから大きな騒音が発生する傾向にある。
【０００５】
この騒音の元になる振動の発生原因としては、リアクトルのコア材料自体の磁歪によるものと、リアクトルにおけるギャップ部分で対向するコア同士間で働く電磁吸引力によるものとがあり、ギャップ部分での電磁吸引力による振動が、特に大きな要因となっている。
【０００６】
例えば、図５や図６に示されるような、いわゆるトロイダル型のリアクトル１があり、コア２の直線部２ａにそれぞれ２箇所づつギャップ３を有し、各直線部２ａにコイル４が巻装された構造とされていた。
【０００７】
そして、コイル４に電流が流れると、コア２中に磁束が発生し、発生した磁束は環状のコア２中を循環する構造となっている。この際、磁束の通る方向、いわゆる磁路Ｐに対して各ギャップ３が垂直に配置された構造となっているため、それぞれのギャップ３部分における電磁吸引力によって生じる振動が干渉して互いに強め合い、増幅されて大きな騒音を発生していた。
【０００８】
そこで、図７に示されるように、リアクトル１を三角形の筒状に構成し、直線部２ａに巻かれたコイル（図示省略）に電流が流れた際の電磁吸引力による湾曲部２ｂの移動量を軽減することにより騒音の低減を図ったリアクトルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−６４１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような三角筒状のリアクトル１の構造においても、各直線部２ａで磁束の通る方向に対して各ギャップ３が垂直に配置された構造となっているため、それぞれのギャップ３部分における振動が互いに強め合い、増幅するという問題がある。
【００１１】
さらには、三角筒状のリアクトル１においては、コイルを巻装した場合に内側にデッドスペースができやすく、線積率を上げることができないため、一般的な四角筒状のリアクトルに比べて大型化するという問題もある。
【００１２】
そこで、本発明の解決すべき課題は、騒音の低減化に有効なリアクトルを提供することにあり、さらにはコンパクトなリアクトルをも提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、複数のギャップを有するトロイダル型のリアクトルにおいて、前記各ギャップの互いに隣り合う少なくとも一方が、磁束の通る方向に対して傾斜状に配置され、かつ隣り合う各ギャップが互いに非平行状に配置されている点にある。
【００１４】
また、請求項２の発明では、請求項１の発明に係るリアクトルにおいて、互いに隣り合う前記各ギャップが、前記磁束の通る方向に対して互いに異なる方向へ傾斜状に配置されている点にある。
【００１５】
また、請求項３の発明では、請求項１または請求項２の発明に係るリアクトルにおいて、前記リアクトルのコアは中央部に矩形孔部を有した四角筒状とされている点にある。
【００１６】
また、請求項４の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係るリアクトルにおいて、前記コアの磁性体が、圧粉磁性材料により成形されてなる点にある。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、各ギャップの互いに隣り合う少なくとも一方が、磁束の通る方向に対して傾斜状に配置され、かつ隣り合う各ギャップが互いに非平行状に配置されているため、隣り合うギャップ部分において電磁吸引力により発生するそれぞれの振動の向きが異なるため、従来のような振動の干渉に起因する強め合いによる増幅が有効に防止でき、騒音の低減化が有効に図れるという利点がある。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、互いに隣り合う各ギャップが、磁束の通る方向に対して互いに異なる方向へ傾斜状に配置されている構造とするため、隣り合うギャップ部分において電磁吸引力により発生するそれぞれの振動が、互いに異なる方向となり、振動の干渉による相殺作用によって、騒音の低減化がより有効に図れるという利点がある。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、リアクトルのコアは中央部に矩形孔部を有した四角筒状とされているため、コイルの巻装に際して、三角筒状のリアクトルのようなデッドスペースも生じ難く、良好な線積率が確保でき、リアクトルのコンパクト化も図れる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、コアの磁性体が、圧粉磁性材料により成形されてなる構造とすれば、コアにおける磁性体の形状が複雑であってもプレス成形等によって簡単に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１および図２は本発明の第１実施形態に係るリアクトル１１を示しており、前述同様、コア１２の直線部１２ａにそれぞれ２箇所づつギャップ１３を有し、各直線部１２ａにコイル１４が巻装された構造とされており、コア１２は１対の直線部１２ａと１対の平面視略Ｕ字形の湾曲部１２ｂとからなる四角筒状のトロイダル型とされている。ここに、コア１２の中央部に矩形孔部１２ｃを有した構造とされている。そして、例えばハイブリッド自動車または電気自動車の駆動用の電源系統（特に、昇圧コンバータ）に用いられる。
【００２２】
また、各ギャップ１３は、磁束の通る方向、いわゆる磁路Ｐに直交する面に対して各ギャップ３が適宜角度（θ１、θ２）傾斜状に配置された構造とされている。この際、各直線部１２ａにそれぞれ配置された各ギャップ１３は磁路Ｐに直交する面に対して互いに異なる方向へ傾斜した構造とされており、例えば、本実施形態では、θ１＝４５度、θ２＝４５度とされている。なお、このような傾斜角度（θ１、θ２）は必要に応じて適宜決定すればよい。ここに、隣り合う各ギャップ１３は互いに非平行状に配置された構造となっている。
【００２３】
コア１２の直線部１２ａや湾曲部１２ｂにおける各磁性体は、金属磁性粉末、または所定の絶縁被膜で覆った金属磁性粉末を樹脂で結合した圧粉磁性体により構成されており、圧粉磁性材料を所定の成型用の型に充填してプレス成形等により加圧、圧縮した後、加熱処理することにより形成される。なお、本実施形態では、コア１２の直線部１２ａや湾曲部１２ｂの各磁性体を圧粉磁性材料で形成しているが、これらを従来同様、珪素鋼板で形成する構造であってもよい。
【００２４】
各ギャップ１３は、例えば、耐熱性および線膨張係数の点で良好なセラミック（アルミナ等）で形成された、厚みが１ｍｍ程度の板状部材からなり、図１や図２に示すように、コア１２の直線部１２ａにそれぞれ介挿され、耐熱性に優れたエポキシ系接着剤等により接着された構造とされている。
【００２５】
以上のように、本実施形態によれば、リアクトル１１のコイル１４への交流電流（直流電流の重畳であってもよい）の印加により、各ギャップ１３部分で電磁吸引力による振動が発生するが、互いに隣り合う各ギャップ１３は、磁路Ｐに対して互いに異なる方向へ傾斜状に配置されているため、隣り合うギャップ１３部分においては電磁吸引力の向きが異なり、従って、電磁吸引力により発生するそれぞれの振動の向きＱが異なるため、従来のような振動の干渉に起因する強め合いによる増幅が有効に防止でき、振動に起因する騒音の低減化が有効に図れるという利点がある。
【００２６】
この際、隣り合う各ギャップ１３が磁路Ｐに対して異なる方向にそれぞれ同じ角度傾斜して配置されているため、効率のよい振動の相殺作用が発揮でき、騒音の低減化がより有効に図れるという利点がある。しかも、本実施形態においては、隣り合う各ギャップ１３が磁路Ｐに直交する面に対して異なる方向にそれぞれ同じ角度である４５度傾斜して配置されているため、より一層効率のよい振動の相殺作用が発揮でき、騒音の低減化がより一層有効に図れる。
【００２７】
また、コア１２は中央部に矩形孔部１２ｃを有した四角筒状とされているため、コイル１４の巻装に際して、従来構造のような三角筒状のリアクトル１のようなデッドスペースも生じ難く、良好な線積率が確保でき、リアクトル１１のコンパクト化も図れる。
【００２８】
さらに、コア１２の磁性体は、圧粉磁性材料により成形されており、プレス成形等により簡単に製造することができ、自由度の高い形状のものが簡単に製造でき、複雑形状のコア１２の磁性体であっても簡単に製造することができるという利点がある。
【００２９】
＜第２実施形態＞
図３は本発明の第２実施形態に係るリアクトル１１を示しており、第１実施形態と同様構成部分は同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
即ち、第１実施形態においては、図１および図２に示されるように、各ギャップ１３は平面視で磁路Ｐに対してそれぞれ傾斜状に配置された構造とされているが、本実施形態においては、側面視で、各ギャップ１３が磁束の通る方向、即ち磁路Ｐに対してそれぞれ互いに異なる方向へ傾斜状に配置された構造とされている。その他は第１実施形態と同様に構成されている。
【００３１】
従って、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３２】
＜第３実施形態＞
図４は本発明の第３実施形態に係るリアクトル１１を示しており、第１実施形態と同様構成部分は同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
即ち、本実施形態においては、平面視および側面視のいずれにおいても、各ギャップ１３が磁束の通る方向、即ち磁路Ｐに対してそれぞれ互いに異なる方向へ傾斜状に配置された構造とされており、その他は第１実施形態と同様に構成されている。
【００３４】
従って、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３５】
なお、各実施形態において、互いに隣り合う各ギャップ１３のそれぞれが、磁束の通る方向に対して傾斜状に配置される構造とされているが、隣り合うギャップ１３のうち少なくとも何れか一方が傾斜状に配置される構造や、隣り合うギャップ１３が互いに非平行状に配置される構造であればよく、このような場合、従来のような強め合いによる振動の増幅が有効に防止でき、騒音の低減化が有効に図れるという利点がある。
【００３６】
また、各実施形態においては、コア１２における直線部１２ａにおいて、２箇所にギャップ１３を有する構造とされているが、１箇所や３箇所以上であってもよく、同様に適用できる。
【００３７】
さらに、各ギャップ１３の磁束の通る方向に対して傾斜する傾斜角度が４５度とされた構造を第１実施形態に示しているが、第２実施形態に示されるように４５度以下であってもよく、好ましくは傾斜角度が４５度以内であるが、それ以上であってもよく、必要に応じて適宜決定すればよい。
【００３８】
また、各実施形態において、各ギャップ１３が平坦状に構成された構造を示しているが、平坦状でなくてもよく、何ら実施形態の形状に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るリアクトルのコアの平面説明図である。
【図２】同斜視図である。
【図３】第２実施形態に係るリアクトルのコアの斜視図である。
【図４】第３実施形態に係るリアクトルのコアの斜視図である。
【図５】従来例に係るリアクトルのコアの平面説明図である。
【図６】同斜視図である。
【図７】従来例に係る他のリアクトルのコアの斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１  リアクトル
１２  コア
１３  ギャップ
１４  コイル
【図１】
2006351673.tif 000003
【図２】
2006351673.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006351673.tif 000006
【図５】
2006351673.tif 000007
【図６】
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【図７】
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