(57)【要約】【課題】  投入される電流の変化が大きくても装置効率の低下が抑制されるリアクトルを提供する。【解決手段】  本発明のリアクトルＲは、内側１２が高品質の素材とされその外側１３が低品質の素材とされてなる圧粉磁芯１０と、コイル２０とを備えてなるリアクトルＲであって、前記磁芯１０のギャップ１１位置に前記コイル２０が配設されてなるものである。その場合、低品質の素材が軽量素材とされてなるのが好ましい。【選択図】  図１
2006294945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁芯と、コイルとを備えてなるリアクトルであって、前記磁芯のギャップ位置に前記コイルが配設されてなることを特徴とするリアクトル。
【請求項２】
前記磁芯が圧粉磁芯とされ、該磁芯の内側が高品質の素材とされ、その外側が低品質の素材とされてなることを特徴とする請求項１記載のリアクトル。
【請求項３】
前記低品質の素材が軽量素材とされてなることを特徴とする請求項２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に関する。さらに詳しくは、損失が低減されて装置効率が向上されたリアクトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電気機器においては、インピーダンス調整用などのためにリアクトルが用いられている。このリアクトルには、通常、直流に加えて周期的に変化する電流いわゆる交流が印加されているため、磁芯にギャップが設けられて電流の変化に対するインダクタンスの変化が一定となるようにされている（図１４参照）。つまり、重畳特性が一定となるようにされている。
【０００３】
また、リアクトルには前述したように、交流が印加されているため、鉄損、つまりヒステリシス損および渦電流損がリアクトルの磁芯に発生して電子機器の装置効率を低下させる要因となっている。その上、リアクトルにあっては、投入される電流の変化が大きいことも装置効率の低下を助長している。
【０００４】
この問題は、磁芯に高性能の素材を用いることにより一応は解決されるが、その場合リアクトルの高価格化を招来するという別の問題を生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、投入される電流の変化が大きくても装置効率の低下が抑制されるリアクトルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のリアクトルは、磁芯と、コイルとを備えてなるリアクトルであって、前記磁芯のギャップ位置に前記コイルが配設されてなることを特徴とする。
【０００７】
本発明のリアクトルにおいては、前記磁芯が圧粉磁芯とされ、該磁芯の内側が高品質の素材とされ、その外側が低品質の素材とされてなるのが好ましい。その場合、低品質の素材が軽量素材とされてなるのがさらに好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、投入される電流の変化が大きくても装置効率の低下が抑制されるリアクトルを低コストで製造できるという優れた効果が得られる。
【０００９】
また、本発明の好ましい形態によれば、その上リアクトルの軽量化が図られるという優れた効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００１１】
本発明の一実施形態に係るリアクトルを図１に示す。
【００１２】
リアクトルＲは、図１に示すように、リング状磁芯１０と磁芯１０に巻回されたコイル２０とを主要構成要素として備えてなるリング状リアクトルとされる。
【００１３】
磁芯１０は圧粉磁芯とされ、図２に示すように、ギャップ１１が設けられてなるものとされ、そのギャップ１１位置にコイル２０が配設されている。このコイル２０の位置は、その中心がギャップ１１の中心に一致させられるのが好ましいが、図３に示すように、その中心がギャップ１１の中心に対してプラスマイナス５度の範囲とされていれば実用上問題はない。ここで、コイル２０の位置をこのようにするのは、次のような理由による。
【００１４】
図４〜図１２に、均質の素材から構成された磁芯におけるギャップに対してコイルの位置を変化させた場合の鉄損密度、ヒステリシス損密度および渦電流損密度を示す。
【００１５】
図４、図５および図６は、ギャップ中心にコイル中心を一致させた場合における鉄損密度の分布、ヒステリシス損密度の分布および渦電流損密度の分布をそれぞれ示す。
【００１６】
図７、図８および図９は、ギャップ中心からコイル中心を９０度ずらした場合における鉄損密度の分布、ヒステリシス損密度の分布および渦電流損密度の分布をそれぞれ示す。
【００１７】
図１０、図１１および図１２は、ギャップ中心からコイル中心を１８０度ずらした場合における鉄損密度の分布、ヒステリシス損密度の分布および渦電流損密度の分布をそれぞれ示す。
【００１８】
図４〜図１２より、ギャップ中心にコイル中心を一致させた場合における鉄損密度が、他の場合より小さいのが理解される。そのため、本実施形態では、コイル中心が、ギャップ中心に一致させられているのである。
【００１９】
また、図４より、鉄損密度は、内側で高く、外側で低いのがわかる。そのため、本実施形態では、図１３に示すように、磁芯１０の内側１２は高品質の素材つまり飽和磁束密度の高い素材とされ、その外側１３は低品質の素材とされる。高品質の素材としては、例えばＦｅ−Ｓｉ系素材、Ｆｅ−Ｃｏ系素材があげられ、低品質の素材としては、例えば純鉄系素材があげられる。そして、このようにすることにより、リアクトルＲの鉄損を低減しながらつまりリアクトルＲの高性能化を図りながら、リアクトルＲのコスト上昇を必要最小限に抑えられる。
【００２０】
また、低品質の素材として比重の軽いものを用いれば、例えばＦｅ−Ａｌ系素材（ただし、Ｆｅ−９．５Ｓｉ−５．５Ａｌを除く）を用いれば、リアクトルＲの鉄損を低減しながらつまりリアクトルＲの高性能化を図りながら、リアクトルＲのコスト上昇を必要最小限に抑え、しかもその軽量化が図られる。
【００２１】
このように、本実施形態では、磁芯１０の内側１２と外側１３とではその材質が異なるところから、磁芯１０は前述したように圧粉磁芯とされている。
【００２２】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態では磁芯１０はリング状とされているが、磁芯１０の形状はリング状に限定されるものではなく、各種形状とすることができ、例えば角部にアール部を有する長方形状とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、各種リアクトルに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るリアクトルの斜視図である。
【図２】同リアクトルの磁芯の斜視図である。
【図３】コイル中心の存在許容範囲を示す説明図である。
【図４】ギャップ中心にコイル中心を一致させた場合の鉄損密度分布の模式図である。
【図５】同ヒステリシス損密度分布を示す模式図である。
【図６】同渦電流損密度分布を示す模式図である。
【図７】ギャップ中心からコイル中心を９０度ずらした場合の鉄損密度分布の模式図である。
【図８】同ヒステリシス損密度分布を示す模式図である。
【図９】同渦電流損密度分布を示す模式図である。
【図１０】ギャップ中心からコイル中心を１８０度ずらした場合の鉄損密度分布の模式図である。
【図１１】同ヒステリシス損密度分布を示す模式図である。
【図１２】同渦電流損密度分布を示す模式図である。
【図１３】本実施形態の磁芯断面の模式図である。
【図１４】リアクトルの電流とインダクタンスとの関係を模式的に示すグラフである。
【符号の説明】
【００２５】
１０      磁芯
１１      ギャップ
１２      内側
１３      外側
２０      コイル
Ｒ      リアクトル
【図１】
2006294945.tif 000003
【図２】
2006294945.tif 000004
【図３】
2006294945.tif 000005
【図４】
2006294945.tif 000006
【図５】
2006294945.tif 000007
【図６】
2006294945.tif 000008
【図７】
2006294945.tif 000009
【図８】
2006294945.tif 000010
【図９】
2006294945.tif 000011
【図１０】
2006294945.tif 000012
【図１１】
2006294945.tif 000013
【図１２】
2006294945.tif 000014
【図１３】
2006294945.tif 000015
【図１４】
2006294945.tif 000016