(57)【要約】【課題】漏れ磁束の拡がりを低減することのできるリアクトルを提供する。【解決手段】磁場の向きが対向するように磁束を発生させる一対のコイル５ａ、５ｂと、コイル５ａ、５ｂが装着される一対の脚部１１及びコイル５ａ、５ｂの外部に位置し脚部１１を繋ぐヨーク部１２を有するコア１と、を備えたリアクトル本体１０と、リアクトル本体１０を収容した金属製のケース４と、ヨーク部１２に近接したケース４の壁４２の外側に配置された磁性体６と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場の向きが対向するように磁束を発生させる一対のコイルと、前記コイルが装着される一対の脚部及び前記コイルの外部に位置し前記脚部を繋ぐヨーク部を有するコアと、を備えたリアクトル本体と、
前記リアクトル本体を収容した金属製のケースと、
前記ヨーク部に近接した前記ケースの壁の外側に配置された磁性体と、
を備えることを特徴とするリアクトル。     
【請求項２】
前記ケースの壁は、前記リアクトル本体を収容した状態で前記リアクトル本体の高さより低く、
前記磁性体は、前記ケースの壁よりも上方にはみ出していること、
を特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
【請求項３】
前記磁性体は、前記ケースの壁の上端から前記コアの上面までの長さに対する前記ケースの壁の上端からはみ出している長さの比率が、０．５〜１．３であること、
を特徴とする請求項２に記載のリアクトル。
【請求項４】
前記磁性体は、前記ケースの底面を限度として下方に延びて設けられていること、
を特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のリアクトル。
【請求項５】
前記ケースは、上面に開口が設けられ、壁により前記リアクトル本体の収容空間が形成された略直方体形状であり、
前記脚部に装着された一対の前記コイルは、両端部を前記ケースの壁に向けて平行に配置され、
前記磁性体は、板状体であり、前記ケースの壁に沿って配置されていること、
を特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のリアクトル。
【請求項６】
前記磁性体は、前記コアの幅以上前記ケースの幅以下の幅であること、
を特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のリアクトル。
【請求項７】
磁場の向きが対向するように発生させる一対のコイルと、前記コイルが装着される一対の脚部及び前記コイルの外部に位置し前記脚部を繋ぐヨーク部とを有するコアと、を備えたリアクトル本体と、
前記リアクトル本体を収容し、磁性材を含み構成されたケースと、
を備え、
前記ケースの壁は、前記ヨーク部に近接していること、
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、リアクトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
リアクトルは、種々の電気機器に用いられ、コアと、コアの周囲に巻かれてなる一対のコイルとを有するリアクトル本体と、リアクトル本体を収容するケースとを備える。このようなリアクトルとして、磁気結合型リアクトルが知られている。
【０００３】
磁気結合型リアクトルは、一対のコイルにより磁場の向きが対向するように磁束を発生させることでコアが磁気飽和しにくくし、かつ、漏れインダクタンスを利用してリップルを抑制することで小型化を可能とするリアクトルである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４５７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
磁気結合型リアクトルは、上記のような利点を有する反面、磁場の向きが対向するように磁束を発生させるため、コア内を通る磁束の通り道がなくなった磁束が外部に漏れ出すことで漏れ磁束が発生する。この漏れ磁束が周囲に拡がることで、リアクトルの周辺に設置される機器やセンサ類等の部品の誤動作を招来することから、漏れ磁束を考慮してリアクトル周辺に設置する機器や部品のレイアウトを設計しなければならず、レイアウトの自由度を少なくしていた。或いは、リアクトルから離して周辺機器、部品を配置することになり、結果的に装置や機器の大型化に繋がっていた。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は漏れ磁束の拡がりを低減することの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】
【０００７】
本発明のリアクトルは、磁場の向きが対向するように磁束を発生させる一対のコイルと、前記コイルが装着される一対の脚部及び前記コイルの外部に位置し前記脚部を繋ぐヨーク部を有するコアと、を備えたリアクトル本体と、前記リアクトル本体を収容した金属製のケースと、前記ヨーク部に近接した前記ケースの壁の外側に配置された磁性体と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記ケースの壁は、前記リアクトル本体を収容した状態で前記リアクトル本体の高さより低く、前記磁性体は、前記ケースの壁よりも上方にはみ出すようにしても良い。
【０００９】
前記磁性体は、前記ケースの壁の上端から前記コアの上面までの長さに対する前記ケースの壁の上端からはみ出している長さの比率を、０．５〜１．３としても良い。
【００１０】
前記ケースは、上面に開口が設けられ、壁により前記リアクトル本体の収容空間が形成された略直方体形状であり、前記脚部に装着された一対の前記コイルは、両端部を前記ケースの壁に向けて平行に配置され、前記磁性体は、板状体であり、前記ケースの壁に沿って配置するようにしても良い。
【００１１】
また、本発明のリアクトルは、磁場の向きが対向するように発生させる一対のコイルと、前記コイルが装着される一対の脚部及び前記コイルの外部に位置し前記脚部を繋ぐヨーク部とを有するコアと、を備えたリアクトル本体と、前記リアクトル本体を収容し、磁性材を含み構成されたケースと、を備え、前記ケースの壁は、前記ヨーク部に近接していること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、漏れ磁束の拡がりを低減することのできるリアクトルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るリアクトルの斜視図である。
【図２】実施形態に係るリアクトルの分解斜視図である。
【図３】実施形態に係るリアクトルの側面図である。
【図４】実施形態に係るリアクトルの平面図である。
【図５】実施形態に係るリアクトルの平面図であり、コイルへの通電により発生する磁束の様子を示す模式図である。
【図６】実施形態に係るリアクトルの側面図であり、漏れ磁束を示す模式図である。
【図７】磁性体をケースの壁の内側に配置したリアクトルの側面図であり、漏れ磁束を示す模式図である。
【図８】漏れ磁束及びリップルの評価点を示すリアクトルの平面図である。
【図９】他の実施形態に係るリアクトルを説明する断面図であり、コアと磁性体の一体化を示す図である。
【図１０】他の実施形態に係るリアクトルを説明する断面図であり、ケースと磁性体の一体化を示す図である。
【図１１】他の実施形態に係るリアクトルを説明する断面図であり、磁性材で構成されるケースを通る漏れ磁束を示す模式図である。
【図１２】他の実施形態に係るリアクトルを説明する平面図であり、コイルの配置についての変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［１．実施形態］
以下、図面を参照して、本実施形態のリアクトルについて説明する。本リアクトルは、電気回路における電圧を制御するための磁気結合型リアクトルであり、ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車などの車載用リアクトルとして用いることができる。
【００１５】
［１−１．構成］
図１は、本実施形態に係るリアクトルの斜視図である。図２は、本実施形態に係るリアクトルの分解斜視図である。図３は、本実施形態に係るリアクトルの側面図である。図４は、本実施形態に係るリアクトルの平面図である。
【００１６】
本明細書において、図面に示すｚ軸方向を「上」側、その逆方向を「下」側とする。各部材の構成を説明するのに、「下」は「底」とも称する。「上」や「下」とは、リアクトルの各構成の位置関係をいうものであり、リアクトルが設置対象の実機に搭載された際の位置関係や方向を指すものではない。ｚ軸方向を高さ方向、ｘ軸方向を幅方向と称する場合もある。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本リアクトルは、リアクトル本体１０と、ケース４と、磁性体６とを備える。リアクトル本体１０は、コア１とコイル５とを備える。
【００１８】
コア１は、圧粉磁心、フェライト磁心又は積層鋼板などの磁性体であり、その内部がコイル５により発生した磁束の通り道となって磁気回路を形成する。コア１は、コイル５が装着される一対の脚部１１と、脚部１１同士を繋ぐヨーク部１２とを有する。ここでは、脚部１１同士は平行になるように配置されており、ヨーク部１２は、コイル５の外部に配置されている。本実施形態のコア１は、Ｕ字型コア１ａ、１ｂを有し、Ｕ字型コア１ａ、１ｂの両端部が突き合わされて環状に形成されている。すなわち、Ｕ字型コア１ａ、１ｂは、一対の直線部１１ａ、１１ｂと、一対の直線部１１ａ、１１ｂを繋ぐ連結部１２ａ、１２ｂとからなり、直線部１１ａ、１１ｂによって脚部１１が構成され、連結部１２ａ、１２ｂがそれぞれヨーク部１２を構成する。連結部１２ａ、１２ｂをヨーク部１２ａ、１２ｂとも称する。
【００１９】
なお、直線部１１ａ、１１ｂは接着剤で固定しても良いし、接着剤を使用せず直接突き合わせるようにしても良い。また、直線部１１ａ、１１ｂの間に磁気的なギャップを設けても良い。磁気的なギャップとしては、直線部１１ａ、１１ｂの間に非磁性材からなるスペーサを設ける構成や、直線部１１ａ、１１ｂの端部に空隙を設ける構成が挙げられる。
【００２０】
コア１は、特に図示していないが、その周囲が樹脂部材により被覆されていても良い。コイル５との絶縁を図るためである。
【００２１】
コイル５は、絶縁被覆を有する導線である。本実施形態のコイル５は、平角線のエッジワイズコイルである。但し、コイル５の線材や巻き方は特に限定されず、他の形態であっても良い。
【００２２】
コイル５は、一対のコイル５ａ、５ｂを有する。コイル５ａ、５ｂは、例えばエナメル被覆した１本の銅線が巻軸周りに巻回されて構成されている。コイル５ａ、５ｂは、脚部１１にそれぞれ装着される。ここでは脚部１１が平行であるので、コイル５ａ、５ｂも平行に配置される。すなわち、コイル５ａ、５ｂの巻軸が平行になっている。なお、コア１の周囲に樹脂部材が被覆されている場合は、脚部１１とコイル５ａ、５ｂの間に樹脂部材が介在する。
【００２３】
コイル５ａ、５ｂは、通電により磁束を発生させる。発生した磁束はコイル５ａ、５ｂの一端部から流出し、コイル５ａ、５ｂの外側部を通って、コイル５ａ、５ｂの他端部に流入し、閉磁路を形成する。
【００２４】
コイル５ａ、５ｂは、例えば、両端部が外部に引き出され、一端部は導電部材であるバスバーを介して不図示の外部電源と接続され、他端部は外部の電気機器と接続される。コイル５ａ、５ｂは、外部電源からの通電により磁場の向きが対向するように磁束を発生させる。なお、ここでいう磁束とは、磁力線の束をいう。コイル５ａ、５ｂに流す電流は交流電流であり、コイル５ａ、５ｂ間で位相がずれており、コイル５ａ、５ｂが発生させる磁束は、反発し合う。
【００２５】
ケース４は、リアクトル本体１０を収容する収容体であり、上面が開口した内部が中空の略直方体形状を有している。すなわち、ケース４は、底面部４１と、底面部４１の縁から上方に立ち上がる壁４２とを有する。ここでは、底面部４１は四角形状であり、ケース４は、壁４２によって四方が囲われ、リアクトル本体１０の収容空間を形成する。壁４２は、ここでは４つの部位に分けられ、ｘ軸方向（幅方向）に平行な一対の壁４２１と、ｙ軸方向に平行な一対の壁４２２とからなる。
【００２６】
図３に示すように、壁４２の高さはリアクトル本体１０よりも低く、ここでは、コア１の高さ（コア１の上面）よりも低い。
【００２７】
図４に示すように、リアクトル本体１０が収容された状態では、コイル５ａ、５ｂの巻軸方向がｙ軸と平行であり、コイル５ａ、５ｂの端部は壁４２１に向けられる。また、この状態において、ヨーク部１２は、ケース４の壁４２に近接する。すなわち、ヨーク部１２は、ｘ軸方向に延びる壁４２１に近接する。
【００２８】
このケース４は、金属製である。具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金など、磁気シールド効果が得られるものであれば良い。アルミニウム合金など熱伝導性が高く軽量な金属が好ましい。
【００２９】
ケース４内には、充填材が充填及び固化されていても良い。すなわち、ケース４とリアクトル本体１０との隙間に充填材が固化してなる充填成形部が設けられていても良い。充填材には、リアクトル本体１０の放熱性能の確保及びリアクトル本体１０からケース４への振動伝搬の軽減のため、比較的柔らかく熱伝導性の高い樹脂が適している。
【００３０】
磁性体６は、磁性材を含み構成され、空気や金属よりも低い磁気抵抗を有する。磁性体６は、強磁性体であり、コア１と同じ材料により構成することができる。例えば、純鉄とセンダストの混合材により構成することができる。
【００３１】
磁性体６は、ここでは四角形の板状体であり、ヨーク部１２と近接するケース４の壁４２の外側にそれぞれ配置される。ここでは、磁性体６が配置される壁４２は、ｘ軸方向に平行な壁４２１である。
【００３２】
本実施形態では、磁性体６は、接着剤を介して壁４２１に設けられており、下方はｙ軸方向に壁４２１と重複し、上方は壁４２１よりも上方にはみ出している。換言すれば、磁性体６は、壁４２１付近のみを覆うものであり、リアクトル本体１０の全体を覆うものではない。
【００３３】
磁性体６は、壁４２１の上端からコア１の上面までの長さＨに対する壁４２１の上端からはみ出している磁性体６の長さＡの比率が、０．５〜１．３であることが好ましい。磁性体６は、ケース４の底面を限度として下方に延びており、ケース４の底面の高さまで延びていることが好ましい。ケース４の高さをＫ、壁４２１と重複した磁性体６のｚ軸方向の長さをＢとすると、Ｂ≦Ｋであることが好ましい。磁性体６の幅は、コア１の幅以上ケース４の幅以下であることが好ましい。幅とは、ｘ軸方向の長さをいう。また、磁性体６の厚さは、厚いほど好ましく、漏れ磁束の量との関係で決定することができる。すなわち、漏れ磁束が多いと磁性体６は厚い方が良く、漏れ磁束が少ないと磁性体６は薄くても良い。なお、磁性体６の厚み方向は、ここではｙ軸方向である。
【００３４】
［１−２．作用］
図５は、本実施形態に係るリアクトルの平面図であり、コイル５への通電により発生する磁束を示す模式図である。図５に示した矢印が磁束を示している。図５に示すように、コイル５ａ、５ｂから発生した磁束は、コア１の内部を通り道としてコア１の内部に磁気回路を形成する。この磁気回路の外に漏れ出た磁束が漏れ磁束となる。
【００３５】
具体的には、コイル５ａ、５ｂに位相の異なる交流電流を流すと、図５に示すように、コイル５ａ、５ｂに磁場の向きが対向するように磁束が発生し、ヨーク部１２ａ、１２ｂで反発し合う。その結果、ヨーク部１２ａ、１２ｂの外部に磁束が漏れる。このヨーク部１２ａ、１２ｂの外部に漏れ出た磁束が漏れ磁束である。なお、図５では、ヨーク部１２ｂにおいて磁束が反発し合い、漏れ磁束が発生しているが、コイル５ａ、５ｂに流す電流が交流であるため、漏れ磁束はヨーク部１２ａ、ヨーク部１２ｂで交互に発生する。
【００３６】
本実施形態のリアクトルは、漏れ磁束を積極的に活用するものである。すなわち、本リアクトルの実効的なインダクタンスＬｅｑは、コイル５ａ、５ｂのインダクタンスをＬ、漏れ磁束によるインダクタンスをＭとすると、Ｌ−Ｍに比例する。Ｍが大きい（結合率が小さい）とＬｅｑが小さくなり、製品として好ましくなく、また、Ｍが０（結合率が１）すなわち漏れ磁束がないとＬ＝Ｍとなり、Ｌｅｑが０となって製品として好ましくない。したがって、本リアクトルは、Ｍが０より大きく、且つできるだけ小さくなるように漏れ磁束が生じるものである。
【００３７】
図６は、本実施形態に係るリアクトルの側面図であり、漏れ磁束を示す模式図である。図６に示す矢印は各点における磁場を示し、白抜きの矢印は漏れ磁束の向きを模式的に示したものである。なお、ケース４は、磁場を表示するため半透明に表示している。
【００３８】
図６に示すように、漏れ磁束はヨーク部１２ａの上部、すなわちケース４の壁４２よりも上方から発生し、外部に拡がろうとする。ここで本実施形態では、ケース４の壁４２１の外側に磁性体６を配置している。この磁性体６は、空気やリアクトルの他の部材より磁気抵抗が小さいので、外部に拡がろうとする磁束はこの磁性体６を通ることになる。そのため、リアクトル外部への磁束の漏れ拡がりを抑制することができる。
【００３９】
具体的には、磁性体６のケース４の壁４２１よりも上方にはみ出した部分で漏れ磁束を捕捉する。また、磁性体６は、ケース４の壁４２１の下方に延びている。そのため、捕捉した漏れ磁束は下方へ向かって流れ、コイル５ａ、５ｂの他端側へ向かい、閉磁路を形成する。このように、磁性体６は、ケース４の壁４２１よりも上方にはみ出した部分である磁束捕捉部６１と、捕捉した漏れ磁束を閉磁路を形成するように誘導する磁束誘導部６２とによって構成されており、漏れ磁束の発生自体は許容しつつ、外部に出る磁束の経路を変更させることで漏れ磁束の外部への拡がりを抑制する。
【００４０】
磁性体６を壁４２１の外側に配置している理由について説明する。図７は、磁性体６をケース４の壁４２１の内側に配置したリアクトルの側面図であり、漏れ磁束を示す模式図である。図７に示すように、ヨーク部１２ａ、１２ｂから漏れ出た漏れ磁束は磁性体６により捕捉されるが、ケース４が金属製であり磁束が通りにくいため、捕捉された磁束は磁性体６の壁４２１から上方にはみ出た部分から外部に流出し、拡がってしまう。
【００４１】
一方、壁４２１の外側に磁性体６を配置したことで、図６に示すように、ヨーク部１２ａ、１２ｂから漏れ出た磁束は壁４２１の方へ流れるが、壁４２１が磁束を通しにくいため、上方へ向かう。そして、磁束捕捉部６１により捕捉され、磁束誘導部６２によって閉磁路へ誘導する（図３参照）。このように、壁４２１とｘ軸方向に重複する磁束誘導部６２が壁４２１の外側に配置されていることで、磁束誘導機能を発揮させることができるため、壁４２１の外部に磁性体６が配置されている。
【００４２】
［１−３．効果］
（１）本実施形態のリアクトルは、磁場の向きが対向するように磁束を発生させる一対のコイル５ａ、５ｂと、コイル５ａ、５ｂが装着される一対の脚部１１及びコイル５ａ、５ｂの外部に位置し脚部１１を繋ぐヨーク部１２を有するコア１と、を備えたリアクトル本体１０と、リアクトル本体１０を収容した金属製のケース４と、ヨーク部１２に近接したケース４の壁４２１の外側に配置された磁性体６と、を備えるようにした。
【００４３】
これにより、磁束の外部への漏れ拡がりを抑制することができる。すなわち、ヨーク部１２内部において一対のコイル５ａ、５ｂから磁束が対向するように発生するため、磁束が反発し合って磁束がヨーク部１２の外部に漏れ出す。本実施形態では、ヨーク部１２に近接したケース４の壁４２１の外側に磁性体６を配置した。この磁性体６は空気やリアクトルを構成する他の部材よりも磁気抵抗が小さいので外部に漏れ出す磁束が当該磁性体６を通ることになる。換言すれば、外部に漏れ拡がろうとする磁束の経路を変更し、磁束の外部への漏れ拡がりを抑制することができる。その結果、リアクトルが設置される周囲のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００４４】
特に、リアクトル本体１０全体を磁性部材で覆ってしまうと、リアクトルの大型化に繋がり、小型化を可能とする磁気結合型リアクトルの利点を活かせないばかりか、リアクトル周囲のスペース及びレイアウトの自由度がなくなってしまう。これに対し、本実施形態では、ヨーク部１２に近接した壁４２１の外側にのみ磁性体６を配置したので、リアクトル本体１０全体を磁性部材で覆う場合に比べて、レイアウトの自由度を高めることができる。
【００４５】
このように磁束の外部への漏れ拡がりを抑制するべく、本実施形態のように、ケース４は、上面に開口が設けられ、壁４２によりリアクトル本体１０の収容空間が形成された略直方体形状であり、脚部１１に装着された一対のコイル５ａ、５ｂは、両端部をケース４の壁４２１に向けて平行に配置し、磁性体６は、板状体とし、ケース４の壁４２１に沿って配置することができる。
【００４６】
（２）ケース４の壁４２１は、リアクトル本体１０を収容した状態でリアクトル本体１０の高さより低く、磁性体６は、ケース４の壁４２１よりも上方にはみ出すようにした。これにより、外部に漏れ出す磁束をより効率的に捕捉することができる。図６に示すように、ヨーク部１２ａから漏れ出た磁束は、ケース４の壁４２１の方向に流れるが、ケース４自体が金属製であり磁束を通しにくい。その一方で、ケース４上方の空気はケース４よりも磁気抵抗が低い。そのため、ケース４の壁４２１の方向に向かった磁束は、その後ケース４の上方に向けて流れ、壁４２１の上方部分を抜け道として外部に漏れ出ようとする。これに対し、ケース４の壁４２１よりも上方にはみ出して磁性体６が設けられており、抜け道を塞ぐ形になるので、漏れ磁束を効率的に捕捉することができる。
【００４７】
（３）磁性体６は、ケース４の壁４２１の上端からコア１の上面までの長さＨに対するケース４の壁４２の上端からはみ出している長さＡの比率を、０．５〜１．３とした。これにより、外部に漏れ出す磁束を更に効率的に捕捉することができる。すなわち、各コイル５ａ、５ｂから発生した磁束は、コア１の内部を対向するように通過し、ヨーク部１２において反発し合う。その反発した磁束がコア１の上面を介して外部に漏れ出るため、コア１の上面付近の磁束密度が高くなる。そのため、コア１の上面を基準として磁性体６のケース４からのはみ出し長さの比率を０．５〜１．３とすることで、外部に漏れ出す磁束を更に効率的に捕捉することができる。
【００４８】
（４）磁性体６は、ケース４の底面を限度として下方に延びて設けるようにした。これにより、捕捉した磁束をコイル５ａ、５ｂの他端部に流入する閉磁路を形成することができる。つまり、コイル５ａ、５ｂから発生する磁束は、コイル５ａ、５ｂの一端部から流出し、コイル５ａ、５ｂの外側部を通ってコイル５ａ、５ｂの他端部に戻り、閉磁路を形成する。このように磁性体６が下方に延びていることで、捕捉した磁束をコイル５ａ、５ｂの他端部に誘導し、閉磁路を形成することができるので、漏れ磁束を低減しつつ、磁束の漏れ拡がりを抑制することができる。
【００４９】
（５）磁性体６は、コア１の幅以上ケース４の幅以下の幅とした。これにより、外部への磁束の漏れ拡がりを更に抑制することができる。
【００５０】
［２．実施例］
本発明の実施例を、図３、図８及び表１〜５を参照して以下に説明する。下記の実施例は、上記実施形態で示されたリアクトルについて、（１）磁性体の有無、（２）磁性体の上方へのはみ出し長さ、（３）磁性体の高さ方向の長さ、（４）磁性体の幅、（５）磁性体の厚みをそれぞれ変更した具体的なサンプルデータである。各サンプルは、磁性体６の配置や大きさを変更した以外は、構成は同じである。図８に示すように、磁性体６を設けるサンプルでは、いずれも磁性体６を、ｘ軸方向の中心をｙ軸方向に平行なリアクトル中心軸に合わせて壁４２１に設けた。
【００５１】
各サンプルについて、図８に示す評価点１〜４における漏れ磁束の平均（ｍＴ）とリップル（ｍＴ）で評価した。これらの評価結果は、表１〜５に示す条件、及び下記の解析条件においてコンピュータで行ったシミュレーション結果である。漏れ磁束の平均（ｍＴ）は、算出された漏れ磁束の交流電流１周期当たりの平均である。具体的には、１周期における漏れ磁束の最大値と最小値との和を２で除して求めたものである。リップルは、この漏れ磁束の平均を中心とした揺らぎであり、１周期の最大値と最小値の差（ピークtoピーク）である。
【００５２】
なお、評価点１〜４は、ｚ軸方向において、ケース４の上面から上方に１ｍｍ離れたｘｙ平面上の点である。評価点１は、ｙ軸に平行なリアクトル中心軸上においてケース４から５ｍｍ離れた点である。評価点２は、ｙ軸に平行なコイル５ａ又はコイル５ｂの中心軸上においてケース４から５ｍｍ離れた点である。評価点３は、ｘ軸に平行な壁４２１から５ｍｍ離れた壁４２１に平行な線と、ｙ軸に平行な壁４２２から５ｍｍ離れた壁４２２に平行な線との交点である。評価点４は、ｘ軸に平行なリアクトルの中心線上において壁４２２から５ｍｍ離れた点である。
【００５３】
（解析条件）
・リアクトルのｘ、ｙ、ｚ軸方向の大きさ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（９１ｍｍ，１１６ｍｍ，４４ｍｍ）
・ケース４の高さ：２９．２５ｍｍ
・Ｕ字型コア１ａ、１ｂの全体幅、脚部幅、高さ、脚部の断面積：７２．１ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、５００ｍｍ２（Ｕ字型コア１ａ、１ｂの大きさは同じ）
・コイル５ａ、５ｂに流した電流：振幅が４４Ａ、位相が１８０°だけ異ならせた交流電流
・コイル５ａ、５ｂの巻数：ともに４８ターン
・ケース４の材質：アルミニウム
【００５４】
（１）磁性体の有無
磁性体６をケース４の壁４２１の外側に配置したサンプル１１と、磁性体６を設けないサンプル１０を解析対象とした。具体的には、表１に示すように、サンプル１１は、実施例として、磁性体６の上辺が壁４２１の上辺に沿うように、壁４２１に磁性体６を貼り合わせたものであり、磁性体６の壁４２１からのはみ出しはない。磁性体６のケース４の壁４２１の上方にはみ出す長さＡ（ｍｍ）は０ｍｍである。サンプル１１の磁性体６の大きさは、幅（ｘ軸方向の長さ）、厚み（ｙ軸方向の長さ）、高さ（ｚ軸方向の長さ）を、それぞれ７２．１ｍｍ、１ｍｍ、２５ｍｍとした。
【００５５】
サンプル１０，１１に対する評価点１、３、４における漏れ磁束（平均）の解析結果を表１に示す。
【表１】
2019071364.tif 000003
【００５６】
表１に示すように、サンプル１０とサンプル１１とにおいて、評価点３、４における漏れ磁束にそれほど違いはないが、評価点１における漏れ磁束が実施例であるサンプル１１では、４５．７ｍＴであり、比較例となるサンプル１０の５６ｍＴよりも低減していることが分かる。このことから、磁性体６をケース４の外側に配置することにより、外部への磁束の漏れ拡がりを低減できていることが分かる。
【００５７】
（２）磁性体の上方へのはみ出し長さ
表２に示すように、磁性体６の大きさを一定にして、磁性体６を上方にずらすように、磁性体６のケース４の壁４２１の上方にはみ出す長さＡを０ｍｍ〜２５ｍｍの間で変更したサンプル１１〜１８を解析対象とした。磁性体６の大きさは、幅（ｘ軸方向の長さ）、厚み（ｙ軸方向の長さ）、高さ（ｚ軸方向の長さ）を、それぞれ７２．１ｍｍ、１ｍｍ、２５ｍｍとした。
【００５８】
サンプル１１は、磁性体６が壁４２１から全くはみ出していないサンプルである。サンプル１２〜１７は、磁性体６が壁４２１からそれぞれ、１、３、５、９．５、１２．５、２０（単位はいずれもｍｍ）上方にはみ出して配置されたサンプルである。サンプル１８は、磁性体６の全てが壁４２１から上方にはみ出しているサンプルである。
【００５９】
サンプル１１〜１８に対する評価点１〜４における漏れ磁束の解析結果を表２に示す。また、ケース４と重複した磁性体６の長さＢと、壁４２１の上端からコア１の上面までの長さＨに対する壁４２１の上端からはみ出している長さＡの比率αと、ケース４の高さＫに対する長さＢの比率βとについても、表２に併記した。
【表２】
2019071364.tif 000004
【００６０】
表２に示すように、評価点１の漏れ磁束１において、壁４２１の上方に磁性体６をはみ出して設けたサンプル１２〜１８は、磁性体６を上方にはみ出させていないサンプル１１よりも平均値が小さくなっており、外部への磁束の漏れ拡がりが抑制されていることが確認できる。磁性体６を壁４２１の上方に多くはみ出させる方が評価点１の漏れ磁束が低減する傾向にある。特に、サンプル１４〜１６において評価点１の漏れ磁束１が著しく低減しており、比率αが０．５〜１．３の範囲であるとより大きな漏れ磁束の低減効果を得ることができることが分かる。また、比率βが０．４３〜０．６８の範囲であるとより大きな漏れ磁束の低減効果を得ることができることが分かる。
【００６１】
さらに、評価点２の漏れ磁束は、磁性体６を３ｍｍ以上上方にはみ出させたサンプル１３〜１８で低減できていることが確認できる。特に、比率αが０．５〜１．０、比率βが０．５３〜０．６８の範囲のサンプル１４、１５で漏れ磁束の低減効果が著しい。
【００６２】
（３）磁性体の高さ方向の長さ
磁性体６の幅及び厚みを一定し、高さ方向の長さを表３に示すようにそれぞれ変更したサンプル２１〜２５を解析対象とした。磁性体６の高さ方向の長さ、長さＡ、Ｂは、サンプル２１が３５、５、３０、サンプル２２が１２．５、５、７．５、サンプル２３が３５、７、２８、サンプル２４が１２．５、２．５、１０、サンプル２５が１６．４５、４．４５、１２である。いずれも単位はｍｍである。
【００６３】
サンプル２１〜２５に対する評価点１〜４における漏れ磁束の解析結果を表３に示す。また、比率α、βについても表３に併記した。
【表３】
2019071364.tif 000005
【００６４】
表３に示すように、長さＢが大きい方が評価点１の漏れ磁束が低減することが分かる。例えば、サンプル２１、２３では長さＢが他のサンプルより比較的大きく、評価点１の漏れ磁束が著しく低減することが確認できる。
【００６５】
また、サンプル２１、２２、２５に着目すると、いずれも比率αが０．５であるのに対し、比率βがサンプル２２、２５、２１の順で０．２６〜１．０３と大きくなっており、この順で評価点１の漏れ磁束が低減していることが分かる。このことから、壁４２１の上方へのはみ出し量が同じでも、磁性体６が下方に延びていることにより、評価点１での漏れ磁束が低減することが分かる。
【００６６】
サンプル２３が評価点１の漏れ磁束が最も小さいことが分かる。例えば、サンプル２１と比較すると、磁性体６の高さ方向の長さが同じでも、サンプル２３は、長さＢが２ｍｍ短く、長さＡが２ｍｍ長い。このことから、磁性体６は、長さＢを長くするよりも長さＡを長くした方が評価点１の漏れ磁束の捕捉効率が良いことが分かる。また、サンプル２１、２３では評価点２の漏れ磁束が著しく低減していることから、磁性体６の高さ方向の長さが長い方が好ましい。例えば、比率βが０．９６以上であることが好ましい。
【００６７】
（４）磁性体の幅
磁性体６の高さ方向の長さ及び厚みを一定にし、幅を表４に示すようにそれぞれ変更したサンプル１４、３１〜３３を解析対象とした。サンプル１４、３１〜３３において、磁性体６の高さ方向の長さ、厚みは、それぞれ２５ｍｍ、１ｍｍであり、長さＡ、Ｂはそれぞれ５ｍｍ、２０ｍｍであり、同じである。
【００６８】
サンプル１４、３１〜３３の磁性体６の幅は、７２．１、９０．６、４７．１、１６．６とした。単位はいずれもｍｍである。
【００６９】
サンプル１４、３１〜３３に対する評価点１〜４における漏れ磁束の解析結果を表４に示す。また、コア１の幅に対する磁性体６の幅の比率γについても表４に併記した。なお、コア１の幅は、Ｕ字型コア１ａ、１ｂのｘ軸方向の長さであり、直線部１１ａ、１１ｂのｙｚ平面に平行な最外表面間の距離である。
【表４】
2019071364.tif 000006
【００７０】
表４に示すように、磁性体６の幅が大きいと、評価点１の漏れ磁束が低減することが分かる。特に、サンプル１４、３１では、サンプル３２、３３に比べて評価点２における漏れ磁束が低減することが確認できる。このことから、磁性体６の幅がコア１の幅以上（γ≧１）であると、漏れ磁束の拡がりを更に抑制できることが分かる。
【００７１】
（５）磁性体の厚み
磁性体６の幅及び高さ方向の長さを一定にし、厚みを表５に示すようにそれぞれ変更したサンプル１４、４１〜４３を解析対象とした。サンプル１４、４１〜４３において、磁性体６の幅、高さ方向の長さは、それぞれ７２．１ｍｍ、２５ｍｍであり、長さＡ、Ｂはそれぞれ５ｍｍ、２０ｍｍであり、同じである。
【００７２】
サンプル１４、４１〜４３の磁性体６の厚みは、１、０．５、２、３とした。単位はいずれもｍｍである。
【００７３】
サンプル１４、４１〜４３に対する評価点１〜４における漏れ磁束の解析結果を表５に示す。
【表５】
2019071364.tif 000007
【００７４】
表５に示すように、評価点１の漏れ磁束は、磁性体６の厚みが厚い程低減することが分かる。また、サンプル１４、４２、４３では評価点２における漏れ磁束が低減しており、漏れ磁束の拡がりを更に抑制すべく、磁性体６の厚みが１ｍｍ以上であるとより好ましいことが分かる。
【００７５】
［３．他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、下記に示す他の実施形態も包含する。また、本発明は、上記実施形態及び下記の他の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせた形態も包含する。さらに、これらの実施形態を発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができ、その変形も本発明に含まれる。
【００７６】
（１）上記実施形態では、磁性体６は接着剤を介して壁４２１に設けるようにしたが、図９に示すように、コア１と磁性体６とを樹脂２０によりモールド成形して一体化し、壁４２１の外側に配置するようにしても良い。また、図１０に示すように、ケース４と磁性体６とを樹脂２０によりモールド成形して一体化し、壁４２１の外側に配置するようにしても良い。このようにコア１又はケース４と磁性体６を一体成形することにより、組立工数を削減することができる。特に、コア１の周囲にコイル５との絶縁等のため樹脂部材２１を被覆する場合、一体成形により当該樹脂部材２１を形成するとともに磁性体６とコア１との位置関係を固定するようにしても良い。つまり、樹脂２０と樹脂部材２１は同じ樹脂により一続きに構成するようにしても良い。なお、図９及び図１０は、ｙ軸に平行なリアクトル中心軸で切断した断面図である。
【００７７】
（２）上記実施形態では、ケース４は金属製としたが、磁性材により構成しても良い。このようにケース４が磁性体である場合、磁性体６は必ずしも設けなくても良い。図１１は、ケース４が磁性体であるリアクトルの断面図であり、図１１中の白抜きの矢印は漏れ磁束を示している。図１１に示すように、ケース４自体が漏れ磁束の通り道となり、磁束の漏れ拡がりを抑制することができるからである。
【００７８】
例えば、ケース４は上記実施形態と同様の形状とすると、ケース４の壁４２は、ヨーク部１２ａ、１２ｂに近接している。壁４２１によってコイル５ａ、５ｂの一端部やヨーク部１２ａ、１２ｂからの漏れ磁束を捕捉するとともに、下方へ誘導し、底面部４１及び他方の壁４２１を介してコイル５ａ、５ｂの他端部へと誘導することができる。ケース４の壁４２がヨーク部１２ａ、１２ｂに近接しているとは、ヨーク部１２ａ、１２ｂと壁４２との間に、壁４２よりも磁気抵抗が小さい部材が配置されていないことをいう。ケース４は強磁性材であれば特に限定されないが、例えば、圧粉磁心、積層鋼板、フェライト、磁性粉末と樹脂とが混合された複合磁性材料により構成することができる。
【００７９】
このように、ケース４を磁性体を含み構成することにより、磁性体６を設けない分、リアクトルの小型化を図ることができ、周辺レイアウトの自由度を高めることができる。
【００８０】
（３）上記実施形態では、コア１はＵ字型コア１ａ、１ｂで構成したが、一対のＣ字型コアとしても良い。また、Ｃ字型コアとＩ字型コアの組み合わせや、４本のＩ字型コアの組み合わせとしても良い。
【００８１】
（４）上記実施形態では、コイル５は、２つのコイル５ａ、５ｂにより構成したが、磁場が対向するように磁束を発生させるのであれば、その数は特に限定されない。
【００８２】
（５）上記実施形態では、コイル５ａ、５ｂを巻軸が平行になるように配置したが、図１２に示すように、直交するように配置しても良い。この場合、磁性体６は、ケース４の角に設ける。具体的には、壁４２１及び壁４２２の端に設ける。漏れ磁束を捕捉し、磁束の漏れ拡がりを抑制するためである。このように磁性体６は、磁束が反発し合うヨーク部１２の外側に配置されていれば良い。
【００８３】
（６）上記実施形態では、壁４２は四角筒としたが、これに限定せず、円筒形状であっても良い。
【符号の説明】
【００８４】
１０            リアクトル本体
１              コア
１ａ、１ｂ      Ｕ字型コア
１１            脚部
１２            ヨーク部
１１ａ、１１ｂ  直線部
１２ａ、１２ｂ  連結部
４              ケース
４１            底面部
４２            壁
４２１、４２２  壁
５              コイル
５ａ、５ｂ      コイル
６              磁性体
６１            磁束捕捉部
６２            磁束誘導部
【図１】
2019071364.tif 000008
【図２】
2019071364.tif 000009
【図３】
2019071364.tif 000010
【図４】
2019071364.tif 000011
【図５】
2019071364.tif 000012
【図６】
2019071364.tif 000013
【図７】
2019071364.tif 000014
【図８】
2019071364.tif 000015
【図９】
2019071364.tif 000016
【図１０】
2019071364.tif 000017
【図１１】
2019071364.tif 000018
【図１２】
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