(57)【要約】【課題】  ギャップに永久磁石を設けても、組立作業が容易で、且つギャップに永久磁石を正確に配置できるリアクトルを提供することを目的とする。【解決手段】  基底部１ａと、同基底部１ａの両端に立設された左右一対の外磁脚１ｂと、基底部３１ａの中央に立設された中央磁脚１ｃとからなりＥ型形状に形成された下部鉄心１と、Ｉ形形状に形成され、下部鉄心１と突き合わして接合される上部鉄心２と、下部鉄心１の中央磁脚１ｃに巻回され、巻線３ａ及び巻線３ｂを導出したコイル３と、中央磁脚１ｃの先端部と上部鉄心２との間に形成されたギャップとからなるリアクトルにおいて、ギャップに、スペーサ部４ａと、同スペーサ部４ａにインサート成型により一体となって組み込まれた永久磁石４ｂとからなる磁石一体型スペーサ４を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料からなる複数の鉄芯と、同鉄芯に巻回されるコイルとからなり、前記複数の鉄心間にギャップを形成してなるリアクトルにおいて、
前記ギャップに、樹脂材からなるスペーサ部と、同スペーサ部の内部に一体に組み込まれた永久磁石とからなる磁石一体型スペーサを配置してなることを特徴とするリアクトル。
【請求項２】
前記永久磁石は、前記スペーサ部を樹脂成型する際、インサート成型により一体となって組み込まれることを特徴とする請求項１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、リアクトルに関わり、より詳細には鉄芯に設けたギャップに、永久磁石を備えた構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の電源回路等において、インバータ部等には力率改善を行うため、鉄芯と、同鉄芯に巻回されたコイルとからなるリアクトルが用いられている。従来のリアクトルは、例えば図３で示すように、基底部３１ａと、同基底部３１ａの両端に立設された左右一対の外磁脚３１ｂと、基底部３１ａの中央に立設された中央磁脚３１ｃとからなりＥ型形状に形成された下部鉄芯３１と、同様に、基底部３２ａと、同基底部３２ａの両端に立設された左右一対の外磁脚３２ｂと、基底部３２ａの中央に立設された中央磁脚３２ｃとからなりＥ型形状に形成された上部鉄芯３２とからなり、下部鉄芯３１と上部鉄芯３２とは相対向するようにして接合され、中央磁脚３１ｃと中央磁脚３２ｃとには、図示しないコイルが巻回されるようになっている。
【０００３】
また、中央磁脚３１ｃと中央磁脚３２ｃとの間には、所定距離のギャップが設けられ、同ギャップには、磁路方向に着磁された永久磁石３３が挿入されている。ギャップに永久磁石３３を設けることにより、直流重畳特性が改善されて、複数の鉄芯からなる磁心を小型化することができるようになっている。（特許文献１参照）
【０００４】
他の従来例として、例えば特許文献２に示すように、複数のコアが磁気的隙間を介して閉磁気回路をなすコア構体と、コア構体に巻回したコイルとからなる直流リアクトルにおいて、磁気的隙間に、反磁路方向に着磁された永久磁石を設け、同永久磁石によりバイアス磁界を発生させることにより、コイルの作る磁束とバイアス磁束とを相殺して、磁路中での磁気飽和を防ぎ、大電流域でのインダクタンス低下を防止する技術が提示されている。
【０００５】
しかしながら、リアクトルの製作工程において、ギャップに永久磁石を配置しようとすると、磁力が大きい永久磁石と、鉄芯とに大きな磁気的吸引力が作用し、ギャップの所定位置に永久磁石を配置させることが困難となり、また、永久磁石を配置する際、磁気的吸引力による衝撃で永久磁石やコアが破損する虞があるため、作業者の負担が増すとともに、組立工程及び製品品質の支障となる虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２４２１１号（３頁、図１）
【特許文献２】特開２００７−２８１２０４号（５頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、ギャップに永久磁石を設けても、組立作業が容易で、且つギャップに永久磁石を正確に配置できるリアクトルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、磁性材料からなる複数の鉄芯と、同鉄芯に巻回されるコイルとからなり、前記複数の鉄芯間にギャップを形成してなるリアクトルにおいて、前記ギャップに、樹脂材からなるスペーサ部と、同スペーサ部の内部に一体に組み込まれた永久磁石とからなる磁石一体型スペーサを配置してなる構成となっている。
【０００９】
前記永久磁石は、前記スペーサ部を樹脂成型する際、インサート成型により一体となって組み込まれる構成となっている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、永久磁石は磁力が強く、単独でギャップに組込もうとすると、磁力の為に正確な位置に配置することが困難で、組立作業の際、支障となる虞があるが、永久磁石を非磁性材料からなるスペーサ部に組み込み、スペーサ部により磁心に位置決めを行った上で配置できることにより組立作業が容易となり、正確な位置に配置することができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、永久磁石が、スペーサ部を樹脂成型する際、インサート成型によりスペーサ部に一体となって組み込まれることにより、強度的に脆い永久磁石がスペーサ部に保護されることとなり、また、組立時の永久磁石のカケ発生等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）は本発明によるリアクトルを示す外観斜視図であり、（Ｂ）はその正面図である。
【図２】本発明によるリアクトルの組立を示す説明図である。
【図３】従来のリアクトルを示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明によるリアクトルは、図１（Ａ）の外観斜視図で示すように、基底部１ａと、同基底部１ａの両端に立設された左右一対の外磁脚１ｂと、基底部１ａの中央に立設され、外磁脚１ｂより短くなるように形成された中央磁脚１ｃとからなり、Ｅ型形状をなす下部鉄芯１と、Ｉ型形状に形成され、下部鉄芯１と突き合わして接合される上部鉄芯２と、下部鉄芯１の中央磁脚１ｃに巻回され、巻線３ａ及び巻線３ｂを導出したコイル３と、中央磁脚１ｃの先端部と上部鉄芯２との間に形成されたギャップに配置される磁石一体型スペーサ４と、これらを収納するとともに、巻線３ａ及び巻線３ｂが接続される接続端子を備えた、図示しないケースとから構成されている。
【００１５】
下部鉄芯１は、Ｅ型形状に打抜加工された珪素鋼板等の強磁性材料を積層させて形成され、上記したように、両側に一対の外磁脚１ｂを備え、中央部に中央磁脚１ｃを備えている。上部鉄芯２は下部鉄芯１と同様に、Ｉ型に打抜加工された珪素鋼板等の強磁性材料を積層させて形成されている。コイル３は絶縁皮膜を有する銅線を巻回して形成され、絶縁紙または絶縁シートを被覆して中央磁脚１ｃに挿入されるようになっている。
【００１６】
中央磁脚１ａの先端部と上部鉄芯２との間に形成されたギャップは、下部鉄芯１と上部鉄芯２とで形成される磁路において、磁気飽和現象を引き起こさないよう設けられている。仮に、磁気飽和現象が発生すると、コイル３に流す電流を増加させても磁路の磁束密度が増加しない現象が発生し、リアクトルの性能に影響を及ぼす。
【００１７】
コイル３に交流電流が流れると、図１（Ｂ）の矢印で示すように、強磁性材料からなる下部鉄芯１の中央磁脚１ｃから上部鉄芯２を介して外磁脚１ｂへとループ状の磁束が発生し、発生した磁束は交流電源に伴って磁束方向が周期的に反転するようになっている。磁束方向が周期的に反転すると、中央磁脚１ｃの先端部と上部鉄芯２との間には、互いに引き寄せたり、突き放したりする振動が発生し、ギャップ距離を変動させ、騒音発生の要因となる。これを防止するため、通常は、直方体状に形成された、非磁性材料からなるスペーサがギャップに配置されるが、本願においては、後述する磁石一体型スペーサ４が配置されるようになっている。
【００１８】
磁石一体型スペーサ４は、上述した非磁性材料からなるスペーサと、永久磁石とを組み合わせたものである。磁石一体型スペーサ４は、図１で示すように、直方体状に形成され、下面に前後に貫通する矩形状の溝４ｃを備えたスペーサ部４ａと、溝４ｃに嵌装された直方体状の永久磁石４ｂとからなり、永久磁石４ｂは、スペーサ部４ａを成型機で樹脂成型する際、インサート成型によりスペーサ部４ａに一体となって組み込まれるようになっている。樹脂成型の際、組み付けられることにより、磁石一体型スペーサ４は製作が容易に行えるようになっている。
【００１９】
次に、組立について説明する。図２で示すように、磁石一体型スペーサ４の幅寸法Ａ’は下部鉄芯１における外磁脚１ｂの内径寸法Aより、僅かに小さく設定されているので、磁石一体型スペーサ４を、下部鉄芯１の外磁脚１ｂ間に嵌装できるようになっている。また、磁石一体型スペーサ４の両端面の一部には、位置決めの為の矩形状の突起４ｄが突設され、下部鉄芯１の外磁脚１ｂの内縁部には、突起4ｄに対応して矩形状の切欠き１ｄが設けられている。
【００２０】
尚、永久磁石４ｂは、上記したように、スペーサ部４ａを樹脂成型する際、インサート成型によりスペーサ部４ａに一体となって組み込まれるようになっている。これにより、磁石一体型スペーサ４の製作が容易となっている。
【００２１】
まず、下部鉄芯１の中央磁脚１ｃに、円環状に巻回されたコイル３が組込まれる。次に、永久磁石４ｂを一体に形成した磁石一体型スペーサ４が、突起４ｄを外磁脚１ｂの切欠き１ｄに挿入するようにして一対の外磁脚１ｂの内側に組込まれる。続いて、外磁脚１ｂの上面に上部鉄芯２の両端部を載置するとともに、上部鉄芯２と外磁脚１ｂとを溶接により接合する。
【００２２】
次に、効果について説明する。永久磁石４ｂは磁力が強く、単独で組込もうとすると、強力な磁力の為に、永久磁石４ｂと鉄芯とが衝突し、永久磁石４ｂに破損が生じたり、鉄芯に傷をつける虞があり、また、正確な位置決めも困難である。これらを防いで組立作業を行うことは作業者の負担となる。本発明では、非磁性材料からなるスペーサ部４ａの一部に永久磁石４ｂが組込まれた磁石一体型スペーサ４を鉄芯に組み込むため、永久磁石４ｂと鉄芯との間に吸引力があっても、永久磁石４ｂより大きいスペーサ部４ａを保持して鉄芯に組み込むことができるので、組み付け作業が容易となり、作業者の負担が軽減されるようになっている。また、磁石一体型スペーサ４が突起４ｄを切欠き１ｄに挿入して位置決めされながら下部鉄芯１内に配置されることにより、永久磁石４ｂが所定の位置に正確に配置されるようになっている。
【００２３】
また、磁石一体型スペーサ４の両端面が外磁脚１ｂの内壁面に接するように下部鉄芯１に配置されることにより、リアクトルが完成した状態での強度が向上し、また、振動に対しても耐力が増加するようになっている。
【００２４】
以上説明した実施例では、図２に示すように、永久磁石４ｂは下面がスペーサ部４ａより露出するよう、インサート成型によって配置されているが、これに限るものでなく、永久磁石４ｂの上面が露出するように配置されてもよく、また、永久磁石４ｂがスペーサ部４ａに包まれるように配置されていてもよい。また、永久磁石４ｂがスペーサ部４ａにインサート成型にて配置する場合について説明したが、永久磁石４ｂをスペーサ部４ａに圧入もしくは接着により配置するようにしてもよい。
【００２５】
また、磁石一体型スペーサ４の下部鉄芯１への組み付けを、磁石一体型スペーサ４の突起４ｄを下部鉄芯１の切欠き１ｄに挿入して行う場合について説明したが、これら突起４ｄや切欠き１ｄを設ける代わりに、磁石一体型スペーサ４の幅寸法Ａ’と下部鉄芯１における外磁脚１ｂの内径寸法Ａとを同じ寸法とし、磁石一体型スペーサ４を下部鉄芯１の外磁脚１ｂ間に圧入して組み付けてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１  下部鉄芯
１ａ  基底部
１ｂ  外磁脚
１ｃ  中央磁脚
１ｄ  切欠き
２  上部鉄芯
３  コイル
３ａ，３ｂ  巻線
４  磁石一体型スペーサ
４ａ  スペーサ部
４ｂ  永久磁石
４ｃ  溝
４ｄ  突起
【図１】
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【図２】
2011238809.tif 000004
【図３】
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