(57)【要約】【課題】夫々のリアクトルが、単独のリアクトルより大きなインダクタンスを得ることができるとともに、なおかつ損失増加も抑制する。【解決手段】本明細書が開示する回路構造２は、夫々がリアクトル４ａ，４ｂを含んでいる一対の電気回路１０ａ，１０ｂを備えている。リアクトル４ａ、４ｂは、リング状の第１コア部材２１、２３、３１の一部及び３２の一部と２３、２５、３１の別の一部及び３２の別の一部と、コイル２７，２８が巻回されているとともに第１コア部材のリング内側の２か所に掛け渡されている第２コア部材２２，２４とを備えている。夫々のリアクトル４ａ，４ｂの第１コア部材の一部２３が共有化されているとともに、夫々のリアクトル４ａ，４ｂのコイル２７，２８が第１コア部材の共有化されている部分２３に同じ向きの磁束を発生させるように夫々のリアクトル４ａ，４ｂが夫々の電気回路１０ａ，１０ｂに組み込まれている。【選択図】図２
2018018900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
夫々がリアクトルを含んでいる一対の電気回路を備えている回路構造であり、
前記リアクトルは、リング状の第１コア部材と、コイルが巻回されているとともに前記第１コア部材のリング内側の２か所に掛け渡されている第２コア部材とを備えており、
夫々の前記リアクトルの前記第１コア部材の一部が共有化されているとともに、
夫々の前記リアクトルの前記コイルが前記第１コア部材の共有化されている部分に同じ向きの磁束を発生させるように夫々の前記リアクトルが夫々の前記電気回路に組み込まれている、
ことを特徴とする回路構造。
【請求項２】
夫々がリアクトルを含んでいる一対の電気回路を備えている回路構造であり、
前記リアクトルは、リング状の第１コア部材と、コイルが巻回されているとともに前記第１コア部材のリング内側の２か所に掛け渡されている第２コア部材とを備えており、
夫々の前記リアクトルの前記第１コア部材の一部が隣接しているとともに、
夫々の前記リアクトルの前記コイルが前記第１コア部材の隣接している部分に同じ向きの磁束を発生させるように夫々の前記リアクトルが夫々の電気回路に組み込まれている、
ことを特徴とする回路構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、夫々がリアクトルを含んでいる一対の電気回路を備えている回路構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
夫々がリアクトルを含んでいる一対の電気回路を備えている回路構造が知られている。例えば、特許文献１には、一対の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備えている回路構造が開示されている。夫々の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ回路は、リアクトルを備えている。各々の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の低電圧側にはバッテリが接続され、高電圧側には共通の負荷が接続されている。負荷は、例えば、電気自動車の走行モータ用のインバータである。特許文献１の技術では、コア全体が共有化された２個のリアクトルが、一対の電気回路のリアクトルとして採用されている。特許文献１のリアクトルのコアは、夫々にコイルが巻回された３本の磁脚を有しており、３本の磁脚の一方の端同士が接続されており、他方の端同士も接続されている。３本の磁脚のうち、両側の磁脚に巻回された２個のコイルは電気的に直列に接続されており、それら２個のコイルとコアが第１リアクトルを構成し、中央の磁脚に巻回された第３のコイルとコアが第２リアクトルを構成する。第１リアクトルを構成するコイルが発生する磁束と第２リアクトルのコイルが発生する磁束は、コア全体で干渉し合う。２個のリアクトルの磁束が干渉し合うことで、夫々のリアクトルで大きなインダクタンスを得ることができる。特許文献１の技術は、２個のリアクトルを、共通のコアで実現することで、比較的に小型でありながら、夫々のリアクトルで大きなインダクタンスを得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５９６５７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の技術は、夫々のリアクトルで大きなインダクタンスを得ることができる反面、コア全体で２個のリアクトルの磁束が干渉し合うため損失が大きい。特許文献１のリアクトルは、損失は大きいが小型で大きなインダクタンスを得られるので、効率よりも走行性能を重視するスポーツタイプの電気自動車には有利である。他方、特許文献１のリアクトルは、効率と走行性能の両立を図る一般車には適しているとは言い難い。本明細書は、夫々がリアクトルを含んでいる一対の電気回路を備えている回路構造に関し、夫々のリアクトルが、単独のリアクトルより大きなインダクタンスを得ることができるとともに、なおかつ損失増加も抑制する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する回路構造は、夫々がリアクトルを含んでいる一対の電気回路を備えている。リアクトルは、リング状の第１コア部材と、コイルが巻回されているとともに第１コア部材のリング内側の２か所に掛け渡されている第２コア部材とを備えている。本明細書が開示する技術の一態様では、夫々のリアクトルの第１コア部材の一部が共有化されているとともに、夫々のリアクトルのコイルが第１コア部材の共有化されている部分に同じ向きの磁束を発生させるように夫々のリアクトルが夫々の電気回路に組み込まれている。本明細書が開示する技術の別の態様では、夫々のリアクトルの第１コア部材の一部が隣接しているとともに、夫々のリアクトルのコイルが第１コア部材の隣接している部分に同じ向きの磁束を発生させるように夫々のリアクトルが夫々の電気回路に組み込まれている。本明細書が開示する回路構造では、リアクトルの構造として上記した構造を採用するとともに、コアの共有化した部分（隣接した部分）に同じ向きの磁束が発生するように回路を構成する。コアの一部で磁束が強め合うように干渉することで１個当たりのリアクトルのインダクタンスが、単独のリアクトルよりも大きくなる。また、２個のリアクトルの磁気干渉をコアの一部に限定することで、損失増大を抑制する。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施例の回路構造を含む電気自動車の電力系のブロック図である。
【図２】実施例の回路構造が備えるリアクトルの概略構成を示す図である。
【図３】実施例の回路構造のリアクトルの電流とインダクタンスの関係を示す図である。
【図４】実施例２の回路構造のリアクトルの概略構成を示す図である。
【図５】実施例３の回路構造のリアクトルの概略構成を示す図である。
【図６】実施例４の回路構造のリアクトルの概略構成を示す図である。
【図７】実施例５の回路構造のリアクトルの概略構成を示す図である。
【図８】実施例６の回路構造のリアクトルの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００７】
図面を参照して実施例１の回路構造２を説明する。回路構造２は、電気自動車に搭載されている。図１に、実施例１の回路構造２を含む電気自動車１００の電力系のブロック図を示す。実施例の電気自動車１００は、回路構造２と、インバータ５０と、走行用のモータ６０を有する。電気自動車１００は、回路構造２から供給される直流電力をインバータ５０が交流電力に変換する。インバータ５０が変換した交流電力により走行用モータ６０が回転し、電気自動車１００が走る。電気自動車１００では、運転者がブレーキを踏んだときに、モータ６０が出力軸側から逆駆動され、モータ６０が発電する。モータ６０がトルクを出力して車両が走行することを「力行」と称し、モータ６０が発電機として機能して電力を作ることを「回生」と称する。回生により生成された電力は回生電力と称する。回生電力はバッテリ３の充電に使われる。
【０００８】
回路構造２は、バッテリ３、システムメインリレー１３、一対の電圧コンバータ１０ａ、１０ｂ、フィルタコンデンサ１４、平滑コンデンサ１５を備える。回路構造２は、インバータ５０に直流電力を供給する電源である。回路構造２は、バッテリ３の電力を昇圧してインバータ５０へ供給する。回路構造２は、一対の電圧コンバータ１０ａ、１０ｂの夫々でバッテリ３の電圧を昇圧し、インバータ５０へ供給する。なお、夫々の電圧コンバータ１０ａ、１０ｂは、インバータ５０から送られる回生電力を降圧してバッテリ３を充電することもできる。即ち、電圧コンバータ１０ａ、１０ｂは、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。以下では、電圧コンバータ１０ａを第１コンバータ１０ａと称し、電圧コンバータ１０ｂを第２コンバータ１０ｂと称する場合がある。
【０００９】
バッテリ３は、例えばリチウムイオン電池である。バッテリ３とインバータ５０の間に、一対の電圧コンバータ１０ａ、１０ｂが並列に接続されている。さらに、電圧コンバータ１０ａ、１０ｂは、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータであるが、説明の都合上、バッテリ３の側を入力端１７と称し、インバータ５０の側を出力端１８と称する。入力端１７の正極と負極を夫々、入力正極端１７ａ、入力負極端１７ｂと称する。出力端１８の正極と負極を夫々、出力正極端１８ａ、出力負極端１８ｂと称する。
【００１０】
バッテリ３と一対の電圧コンバータ１０ａ、１０ｂの間にはシステムメインリレー１３が挿入されている。システムメインリレー１３は、車両のメインスイッチ（不図示）と連動している。車両のメインスイッチ（不図示）がオンされるとシステムメインリレー１３が閉じ、バッテリ３と２個の電圧コンバータ１０ａ、１０ｂが接続される。メインスイッチがオフされるとシステムメインリレー１３が開き、一対の電圧コンバータ１０ａ、１０ｂがバッテリ３から遮断される。
【００１１】
第１コンバータ１０ａと第２コンバータ１０ｂは同じ回路構成を有する。第１コンバータ１０ａについて説明する。第１コンバータ１０ａは、リアクトル４ａ、２個のトランジスタ５ａ、６ａ、２個のダイオード７ａ、８ａを備えている。２個のトランジスタ５ａ、６ａはＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。２個のトランジスタ５ａ、６ａは直列に接続されている。２個のトランジスタ５ａ、６ａの直列接続の高電位側が出力正極端１８ａに接続されており、低電位側が出力負極端１８ｂに接続されている。出力負極端１８ｂは入力負極端１７ｂに直接に接続されている。リアクトル４ａの一端は入力正極端１７ａに接続されており、他端は２個のトランジスタ５ａ、６ａの直列接続の中点に接続されている。ダイオード７ａは直列接続の高電位側のトランジスタ５ａに対して逆並列に接続されており、ダイオード８ａは低電位側のトランジスタ６ａに対して逆並列に接続されている。説明の便宜上、直列接続の高電位側のトランジスタ５ａを上アームトランジスタ５ａと称し、低電位側のトランジスタ６ａを下アームトランジスタ６ａと称する場合がある。
【００１２】
第２コンバータ１０ｂは、２個のトランジスタ５ｂ、６ｂ、リアクトル４ｂ、ダイオード７ｂ、８ｂを備える。図１から理解されるように、第２コンバータ１０ｂの回路構成は第１コンバータ１０ａの回路構成と同じである。それゆえ、詳しい説明は割愛する。説明の便宜上、直列に接続された２個のトランジスタ５ｂ、６ｂのうち、高電位側のトランジスタを上アームトランジスタ５ｂと称し、低電位側のトランジスタを下アームトランジスタ６ｂと称する場合がある。
【００１３】
入力正極端１７ａと入力負極端１７ｂの間にフィルタコンデンサ１４が接続されている。フィルタコンデンサ１４は、一対の電圧コンバータ１０ａ、１０ｂに対して共通のコンデンサであり、リアクトル４ａ、４ｂと連動して電気エネルギを一時的に蓄えたり放出したりする。出力正極端１８ａと出力負極端１８ｂの間には平滑コンデンサ１５が接続されている。平滑コンデンサ１５も一対の電圧コンバータ１０ａ、１０ｂに対して共通のコンデンサであり、電圧コンバータ１０ａ、１０ｂからインバータ５０へ供給される電流を平滑化する。
【００１４】
第１コンバータ１０ａの上アームトランジスタ５ａと第２コンバータ１０ｂの上アームトランジスタ５ｂには同じ駆動信号が供給される。同様に、第１コンバータ１０ａの下アームトランジスタ６ａと第２コンバータ１０ｂの下アームトランジスタ６ｂには同じ駆動信号が供給される。従って、第１コンバータ１０ａと第２コンバータ１０ｂは、同じタイミングで同じ動作を行う。また、図１に示されているように、一対のコンバータ１０ａ、１０ｂは、同じ構造を有しているとともに、負荷（インバータ５０）に対して並列に接続されている。そのような一対のコンバータ１０ａ、１０が同じ動作を行うのであるから、一対のリアクトル４ａ、４ｂには、同じタイミングで同じ向きの電流が流れる。
【００１５】
図２を参照して、リアクトル４ａ、４ｂの構造について説明する。図２に示されているように、第１コンバータ１０ａが備えるリアクトル４ａと第２コンバータ１０ｂが備えるリアクトル４ｂは、一部を共有しており一体化されている。以下では、第１コンバータ１０ａが備えるリアクトル４ａを第１リアクトル４ａと称し、第２コンバータ１０ｂが備えるリアクトル４ｂを第２リアクトル４ｂと称する場合がある。
【００１６】
図２に示すように、リアクトル４ａ、４ｂが一体化された構造体は、コア２０ａ、２０ｂとコイル２７、２８を備えている。コア２０ａとコア２０ｂは、一部を共有している。コア２０ａとコア２０ｂを合わせてコア２０と称する。コア２０は、一続きの磁性材料で作られているが、説明の便宜上、図中の点線で部品を分けて考える。コア２０は、５本の磁脚部２１、２２、２３、２４、２５と、連結部３１、３２を備えている。５本の磁脚部２１−２５は、平行に並んでおり、それらの磁脚部の一方の端を連結部３１が接続しており、他方の端を連結部３２が連結している。磁脚部２１、２３と連結部３１の一部、及び、連結部３２の一部がリング状のコア部分を形成しており、磁脚部２２は、そのリングの内側の２か所に掛け渡されている。リング状のコア部分と磁脚部２２が、第１リアクトル４ａのコア２０ａに相当する。磁脚部２２にコイル２７が巻回されている。コア２０ａとコイル２７が第１リアクトル４ａを構成する。磁脚部２３、２５と連結部３１の別の一部、及び、連結部３２の別の一部がリング状のコア部分を形成しており、磁脚部２４は、そのリングの内側の２か所に掛け渡されている。リング状のコア部分と磁脚部２４が、第２リアクトル４ｂのコア２０ｂに相当する。磁脚部２４にコイル２８が巻回されている。コア２０ｂとコイル２８が第２リアクトル４ｂを構成する。図２に示されているように、第１リアクトル４ａと第２リアクトル４ｂは、リング状のコア部分の一部（磁脚部２３）を共有している。
【００１７】
コイル２７とコイル２８は、同じ向きに巻回されている。そして、コイル２７の図２における下側のコイル端が入力正極端１７ａに接続されており、図２における上側のコイル端が２個のトランジスタ５ａ、６ａの直列接続の中点に接続されている（図１参照）。コイル２８の図２における下側のコイル端が入力正極端１７ａに接続されており、図２における上側のコイル端が２個のトランジスタ５ｂ、６ｂの直列接続の中点に接続されている（図１参照）。先に述べたように、一対のリアクトル４ａ、４ｂ（即ち、コイル２７、２８）には、同じタイミングで同じ向きの電流が流れる。そして、一対のコイル２７、２８は、上記した接続構造を有している。それゆえ、コイル２７が発生する磁束とコイル２８が発生する磁束は、一対のリアクトル４ａ、４ｂのコア２０の共有部分である磁脚部２３において同じ向きになる。図２の矢印が、コイル２７、２８が発生する磁束の一例を示す。このため、コイル２７が発生する磁束とコイル２８が発生する磁束は、磁脚部２３において互いに強め合うように干渉する。
【００１８】
図３を参照して、夫々のリアクトル４ａ、４ｂのインダクタンスについて説明する。図３は、リアクトルの電流とインダクタンスの関係を示している。グラフＡは、本実施例のリアクトル４ａ、４ｂにおいて、コイル２７とコイル２８の両方に磁束を発生させた場合の、第１リアクトル４ａ又は第２リアクトル４ｂの１個あたりの電流とインダクタンスの関係を示している。比較例として、グラフＢは、コイル２７のみ（又はコイル２８のみ）に磁束を発生させた場合の、第１リアクトル４ａ（又は、コイル２８に磁束を発生させた場合にあっては第２リアクトル４ｂ）の電流とインダクタンスの関係を示している。図３に示すように、グラフＡが示すインダクタンスは、低電流域においてグラフＢが示すインダクタンスより大きくなっており、高電流域においてもグラフＢが示すインダクタンスより大きくなっている。すなわち、グラフＡで示されるリアクトルは、電流の大きさに関わらず、グラフＢで示されるリアクトルより大きなインダクタンスを得ることができる。
【００１９】
上述したように、リアクトル４ａ、４ｂは、コア２０ａ、２０ｂの共有化された一部である磁脚部２３において、コイル２７が発生する磁束とコイル２８が発生する磁束が同じ向きになるように構成されている。このため、コイル２７が発生する磁束とコイル２８が発生する磁束は、互いに強め合うように干渉する。従って、リアクトル４ａ、４ｂが一体化した構造体では、コイル２７とコイル２８のいずれか一方に単独で磁束を発生させる場合（グラフＢ）より、コイル２７とコイル２８の両方に磁束を発生させる場合（グラフＡ）のほうが、１個あたりのリアクトルのインダクタンスを大きくすることができる。
【００２０】
また、図２に示すように、コイル２７が発生する磁束とコイル２８が発生する磁束は、コア２０のうち磁脚部２３でのみ干渉し合う。干渉は常に強干渉（互いに強め合う干渉）となる。すなわち、第１リアクトル４ａと第２リアクトル４ｂの磁気干渉は、互いに強め合うように干渉する磁脚部２３に限定されている。第１リアクトル４ａと第２リアクトル４ｂは、コアの一部を共有しており、その共有部分で常に強干渉を生じる。２個のリアクトルは、互いに弱め合う弱干渉を生じると損失が増大することが知られているが、実施例のリアクトルは、弱干渉を生じないため、損失の増大が抑えられる。実施例の回路構造２は、単独のリアクトルより大きなインダクタンスを得ることができるとともに、損失増加が抑えられる。
【００２１】
なお、本実施例では、電圧コンバータ１０ａ、１０ｂは、１つのバッテリ３に並列に接続されているが、このような構成に限定されない。例えば、回路構造は、電圧コンバータ１０ａに接続されるバッテリと、電圧コンバータ１０ｂに接続されるバッテリを夫々備えていてもよい。
【００２２】
本明細書が開示するリアクトルの構造は、実施例１に示した構成に限定されるものではなく、２つのリアクトルにおいて夫々のコイルが発生する磁束がコアの一部で強め合うように干渉するように構成されていれば適用することができる。例えば、コイル２７とコイル２８は逆向きに巻回されていてもよい。その場合、コイル２７の図１における下側のコイル端が入力正極端１７ａに接続されており、図１における上側のコイル端が２個のトランジスタ５ａ、６ａの直列接続の中点に接続されており、コイル２８の図１における下側のコイル端が２個のトランジスタ５ｂ、６ｂの直列接続の中点に接続されており、図１における上側のコイル端が入力正極端１７ａに接続されていればよい。そのような構造も、コイル２７が発生する磁束とコイル２８が発生する磁束が磁脚部２４において常に同じ向きになる。一対のコイル２７、２８は、同じ向きに巻回されているときには常に同じ向きに電流が流れるように回路が構成されていればよい。また、一対のコイル２７、２８は、逆向きに巻回されているときには常に逆向きに電流が流れるように回路が構成されていればよい。
【００２３】
以下に図４〜８を参照して、別の実施例を示す。以下の実施例では、回路図は図１の回路図で表される。以下の実施例では、リアクトルの構造が異なる。以下の実施例では、リアクトルの構造のみを説明する。
【実施例２】
【００２４】
図４に示すように、実施例２の回路構造のリアクトルは、コア１２０とコイル１２７、１２８を備えている。コア１２０は、２個のコア１２０ａ、１２０ｂの一部が共有化された構造を有している。コア１２０は、一続きの磁性材料で作られているが、説明の便宜上、図中の点線で部品を分けて考える。コア１２０は、７本の磁脚部１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１３１、１３２を備えている。磁脚部１２１、１２２と磁脚部１３１の一部、磁脚部１３２の一部はリング状のコア部分を形成しており、磁脚部１２４は、そのリングの内側の２か所に掛け渡されている。リング状のコア部分と磁脚部１２４が第１リアクトル１０４ａのコア１２０ａに相当する。磁脚部１２４にコイル１２７が巻回されている。コア１２０ａとコイル１２７が第１リアクトル１０４ａを構成する。磁脚部１２２、１２３と磁脚部１３１の別の一部、磁脚部１３２の別の一部はリング状のコア部分を形成しており、磁脚部１２５は、そのリングの内側の２か所に掛け渡されている。リング状のコア部分と磁脚部１２５が第２リアクトル１０４ｂのコア１２０ｂに相当する。磁脚部１２５にコイル１２８が巻回されている。コア１２０ｂ、とコイル１２８が第２リアクトル１０４ｂを構成する。図４に示されているように、第１リアクトル１０４ａと第２リアクトル１０４ｂは、リング状のコア部分の一部（磁脚部１２２）を共有している。
【００２５】
コイル１２７とコイル１２８は軸線が一致するように並んでおり、同じ向きに巻回されている。そして、コイル１２７の図４における左側のコイル端が入力正極端１７ａに接続されており、図４における右側のコイル端が２個のトランジスタ５ａ、６ａの直列接続の中点に接続されている。コイル１２８の図４における右側のコイル端が入力正極端１７ａに接続されており、図４における左側のコイル端が２個のトランジスタ５ｂ、６ｂの直列接続の中点に接続されている。一対のリアクトル１０４ａ、１０４ｂ（即ち、コイル１２７、１２８）には、同じタイミングで同じ向きの電流が流れる。そして、一対のコイル１２７、１２８は、上記した接続構造を有している。それゆえ、コイル１２７が発生する磁束とコイル１２８が発生する磁束は、一対のリアクトル１０４ａ、１０４ｂのコア１２０の共有部分である磁脚部１２２において同じ向きになる。図４の矢印が、コイル１２７、１２８が発生する磁束の一例を示す。このため、コイル１２７が発生する磁束とコイル１２８が発生する磁束は、磁脚部１２２において互いに強め合うように干渉する。従って、コアの一部を共有するリアクトル１０４ａ、１０４ｂを備えた回路構造は、実施例１の回路構造２と同じ利点を有する。
【実施例３】
【００２６】
実施例１及び２の回路構造のリアクトルは、第１リアクトル４ａのコア２０ａと第２リアクトル４ｂのコア２０ｂの一部が共通化されており、２個のコア２０ａ、２０ｂが一続きの構造体であったが、このような構成に限定されない。例えば、第１リアクトル４ａを構成するコアと第２リアクトル４ｂを構成するコアを別個の部材として成形してもよい。図５に示すように、実施例３の回路構造のリアクトルは、コア２２０とコイル２２７を備えるリアクトル２０４ａと、コア２２１とコイル２２８を備えるリアクトル２０４ｂによって構成されている。リアクトル２０４ａとリアクトル２０４ｂは密着して配置されている。なお、本実施例において、リアクトル２０４ａは第１リアクトル４ａに相当し、リアクトル２０４ｂは第２リアクトル４ｂに相当する。
【００２７】
リアクトル２０４ａはコア２２０とコイル２２７を備えている。コア２２０は、リング部２２２と磁脚部２２５を備えており、磁脚部２２５にはコイル２２７が巻回されている。磁脚部２２５は、リング部２２２の内側の２か所に掛け渡されている。リアクトル２０４ｂはコア２２１とコイル２２８を備えており、コア２２１は、リング部２２３、磁脚部２２６を備えている。図５から理解されるように、リアクトル２０４ｂの構成はリアクトル２０４ａの構成と同じである。それゆえ、詳しい説明は割愛する。
【００２８】
リアクトル２０４ａのリング部２２２とリアクトル２０４ｂのリング部２２３は、略矩形のリング形状を有している。リアクトル２０４ａの矩形のリング部２２２の直線部２２２ａと、リアクトル２０４ｂの矩形のリング部２２３の直線部２２３ｂが接している。即ち、図１の回路構造２における一方のリアクトル２０４ａの直線部２２２ａと、他方のリアクトル２０４ｂの直線部２２３ｂが隣接している。図５と図２を対比すると明らかなとおり、図５の構造は、図２の構造において、一続きのコア２０が図中の中央で左右に分割された構造と同じである。図５のリアクトル２０４ａ、２０４ｂは、図１の回路構造２において図２で示したリアクトル４ａ、４ｂと同じ電気的接続関係を有している。それゆえ、リアクトル２０４ａとリアクトル２０４ｂは、隣接する直線部２２２ａと直線部２２３ｂにおいてコイル２２７が発生する磁束とコイル２２８が発生する磁束が同じ向きになるように（例えば、図５の矢印で示すように）構成される。
【００２９】
コイル２２７が発生する磁束は直線部２２２ａに流れるとともに直線部２２３ｂにも流れる。コイル２２８が発生する磁束も、直線部２２３ｂに流れるとともに直線部２２２ａにも流れる。すなわち、リアクトル２０４ａとリアクトル２０４ｂは、直線部２２２ａと直線部２２３ｂにおいて実質的にコアを共有している。リアクトル２０４ａ、２０４ｂは、同じ向きに磁束が発生するように図１の回路に組み込まれている。リアクトル２０４ａ，２０４ｂにおいても、コイル２２７が発生する磁束とコイル２２８が発生する磁束は強め合うように干渉し、リアクトル２０４ａ及びリアクトル２０４ｂの１個あたりのインダクタンスを大きくすることができる。また、コイル２２７が発生する磁束とコイル２２８が発生する磁束の共有部分は、強干渉を生じる直線部２２２ａと直線部２２３ｂに限定されているため、インダクタンスの損失が抑制され、効率を向上させることができる。
【実施例４】
【００３０】
図６に示すように、実施例４の回路構造のリアクトルは、コア３２０とコイル３２７を備えるリアクトル３０４ａと、コア３２１とコイル３２８を備えるリアクトル３０４ｂによって構成されている。リアクトル３０４ａとリアクトル３０４ｂは密着して配置されている。なお、本実施例において、リアクトル３０４ａは第１リアクトル４ａに相当し、リアクトル３０４ｂは第２リアクトル４ｂに相当する。
【００３１】
リアクトル３０４ａはコア３２０とコイル３２７を備えている。コア３２０は、リング部３２２と磁脚部３２５を備えており、磁脚部３２５にはコイル３２７が巻回されている。磁脚部３２５は、リング部３２２の内側の２か所に掛け渡されている。リアクトル３０４ｂはコア３２１とコイル３２８を備えており、コア３２１は、リング部３２３と磁脚部３２６を備えている。図６から理解されるように、リアクトル３０４ｂの構成はリアクトル３０４ａの構成と同じである。それゆえ、詳しい説明は割愛する。
【００３２】
リアクトル３０４ａのリング部３２２とリアクトル３０４ｂのリング部３２３は、略矩形のリング形状を有している。リアクトル３０４ａの矩形のリング部３２２の直線部３２２ａと、リアクトル３０４ｂの矩形のリング部３２３の直線部３２３ｂが接している。即ち、図１の回路構造２における一方のリアクトル３０４ａの直線部３２２ａと、他方のリアクトル３０４ｂの直線部３２３ｂが隣接している。図６と図４を対比すると明らかなとおり、図６の構造は、図４の構造において、一続きのコア１２０が図中の中央で左右に分割された構造と同じである。図６のリアクトル３０４ａ、３０４ｂは、図１の回路構造２において図４で示したリアクトル１０４ａ、１０４ｂと同じ電気的接続関係を有している。それゆえ、リアクトル３０４ａとリアクトル３０４ｂは、隣接する直線部３２２ａと直線部３２３ｂにおいてコイル３２７が発生する磁束とコイル３２８が発生する磁束が同じ向きになるように（例えば、図６の矢印で示すように）構成される。
【００３３】
コイル３２７が発生する磁束は直線部３２２ａに流れるとともに直線部３２３ｂにも流れる。コイル３２８が発生する磁束も、直線部３２３ｂに流れるとともに直線部３２２ａに流れる。すなわち、リアクトル３０４ａとリアクトル３０４ｂは、直線部３２２ａと直線部３２３ｂにおいて実質的にコアを共有している。リアクトル３０４ａ、３０４ｂは、同じ向きに磁束が発生するように図１の回路に組み込まれている。リアクトル３０４ａ、３０４ｂにおいても、コイル３２７が発生する磁束とコイル３２８が発生する磁束は強め合うように干渉し、リアクトル３０４ａ及びリアクトル３０４ｂの１個あたりのインダクタンスを大きくすることができる。また、コイル３２７が発生する磁束とコイル３２８が発生する磁束の共有部分は、強干渉を生じる直線部３２２ａと直線部３２３ｂに限定されているため、インダクタンスの損失が抑制され、効率を向上させることができる。
【実施例５】
【００３４】
実施例１〜４の回路構造のリアクトルは、第１リアクトル４ａを構成するコイルが発生する磁束と第２リアクトル４ｂを構成するコイルが発生する磁束の共有部分を構成するコアが、一続きの構造体によって、又は、接触することによって共有されている。本明細書が開示する技術は、このような構成に限定されない。例えば、図５に示したリアクトル２０４ａと２０４ｂが、所定の距離を隔てて隣接していてもよい。図７に、そのような態様のリアクトル４０４ａ、４０４ｂを示す。リアクトル４０４ａのコアのリング部４２２の直線部４２２ａと、リアクトル４０４ｂのコアのリング部４２３の直線部４２３ｂは、距離Ｌを隔てて隣接している。リアクトル４０４ａ、４０４ｂは、距離Ｌを隔てていること以外は、図５のリアクトル２０４ａ、２０４ｂと同じである。図１に示した回路構造２におけるリアクトルの接続構造も、図５の場合と同じである（即ち図２のリアクトルの場合と同じである）。リアクトル４０４ａのコアの直線部４２２ａと、リアクトル４０４ｂのコアの直線部４２３ｂには、常に同じ向きの磁束が発生する。距離Ｌを隔てているが、リアクトル４０４ａの磁脚部４２５に巻回されるコイル４２７が発生する磁束の一部は、リアクトル４０４ｂの直線部４２３ｂにも流れる。同様に、リアクトル４０４ｂの磁脚部４２６に巻回されるコイル４２８が発生する磁束の一部は、リアクトル４０４ａの直線部４２２ａにも流れる。従って、リアクトル４０４ａと４０４ｂが発生する磁束は、直線部４２２ａと４２３ｂで常に強干渉を生じる。よって、第５実施例の回路構造も、第３実施例の回路構造と同じ効果を奏する。ただし、一対のリアクトル４０４ａ、４０４ｂが離間しているので、その効果は第３実施例の回路構造の効果よりも低い。
【００３５】
なお、リアクトル４０４ａとリアクトル４０４ｂの間の距離（図７で示すＬ）は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。リアクトル４０４ａとリアクトル４０４ｂの間の距離が２０ｍｍ以下であると、リアクトル４０４ａを構成するコイル４２７が発生する磁束とリアクトル４０４ｂを構成するコイル４２８が発生する磁束が互いに干渉し合う。一方、リアクトル４０４ａとリアクトル４０４ｂの間の距離が２０ｍｍを超えると、干渉の度合いが小さくなる。
【実施例６】
【００３６】
図８に示すように、実施例６の回路構造のリアクトルは、図６で示したリアクトル３０４ａと３０４ｂが距離Ｌを隔てて離間した態様を有している。実施例６の回路構造のリアクトル５０４ａと５０４ｂは夫々、リング部５２２と磁脚部５２５からなるコアとリング部５２３と磁脚部５２６からなるコアを備えている。リアクトル５０４ａと５０４ｂは、一方のリアクトル５０４ａのリング部５２２の直線部５２２ａと他方のリアクトル５０４ｂのリング部５２３の直線部５２３ｂが隣接している。実施例５の説明と同様の理由により、実施例６も、他の実施例と同様の効果を得ることができる。ただし、一対のリアクトル５０４ａ、５０４ｂが離間しているので、その効果は第４実施例の回路構造の効果よりも低い。リアクトル５０４ａとリアクトル５０４ｂの間の距離（図８で示すＬ）は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
実施例で説明した回路構造に関する留意点を述べる。実施例の電圧コンバータ１０ａ、１０ｂが、請求項の「一対の電気回路」の一例である。電気回路は実施例の電圧コンバータ１０ａ、１０ｂに限られない。実施例の磁脚部２１、２３、連結部３１の一部及び連結部３２の一部が形成するリング状のコア部分と、磁脚部２３、２５、連結部３１の別の一部及び連結部３２の別の一部が形成するリング状のコア部分と、磁脚部１２１、１２２、磁脚部１３１の一部及び磁脚部１３２の一部が形成するリング状のコア部分と、磁脚部１２２、１２３、磁脚部１３１の別の一部及び磁脚部１３２の別の一部が形成するリング状のコア部分と、リング部２２２、２２３、３２２、３２３が、請求項１の「第１コア部材」の一例である。実施例の磁脚部２２、２４、１２４、１２５、２２５、２２６、３２５、３２６が、請求項１の「第２コア部材」の一例である。実施例のリング部４２２、４２３、５２２、５２３が、請求項２の「第１コア部材」の一例である。実施例の磁脚部４２５、４２６、５２５、５２６が、請求項２の「第２コア部材」の一例である。
【００３８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３９】
２：電源回路
３：バッテリ
４ａ：第１リアクトル
４ｂ：第２リアクトル
１０ａ、１０ｂ：電圧コンバータ
２０：コア
２１、２２、２３、２４、２５：磁脚部
３１、３２：連結部
２７、２８：コイル
５０：インバータ
６０：走行用モータ
１００：電気自動車
【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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