(57)【要約】【課題】グランド配線用ケーブルを容易に接続する。【解決手段】リアクトル（６）は、少なくとも三つの鉄心（４１〜４４）を含むコア本体（５）と、コア本体を挟むようにコア本体に締結する端板（８１）および台座（６０）と、コア本体の外縁部近傍において端板および台座の間にコア本体を支持する複数の軸部（９９ａ〜９９ｄ）とを含む。少なくとも三つの鉄心の間には磁気的に連結可能なギャップ（１０１〜１０４）が形成されている。複数の軸部のうちの少なくとも一つの軸部は端板の上面においてグランド配線用端子（９５）として使用される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも三つの鉄心を含むコア本体と、
前記コア本体を挟むように該コア本体に締結する端板および台座と、
前記コア本体の外縁部近傍において前記端板および前記台座の間に前記コア本体を支持する複数の軸部と、を具備し、
前記少なくとも三つの鉄心のうちの一つの鉄心と該一つの鉄心に隣接する他の鉄心との間には磁気的に連結可能なギャップが形成されており、
前記複数の軸部のうちの少なくとも一つの軸部は前記端板の上面においてグランド配線用端子として使用される、リアクトル。
【請求項２】
前記コア本体は、複数の外周部鉄心部分から構成された外周部鉄心を含んでおり、
前記少なくとも三つの鉄心は前記複数の外周部鉄心部分に結合されており、
前記少なくとも三つの鉄心にコイルが巻回されている請求項１に記載のリアクトル。
【請求項３】
前記複数の軸部は磁性材料から形成される請求項１または２に記載のリアクトル。
【請求項４】
前記少なくとも三つの鉄心の数は３の倍数である、請求項１から３のいずれか一項に記載のリアクトル。
【請求項５】
前記少なくとも三つの鉄心の数は４以上の偶数である、請求項１から３のいずれか一項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、端板および台座に挟まれたコア本体を有するリアクトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
リアクトルは複数の鉄心コイルを含んでおり、各鉄心コイルは鉄心と該鉄心に巻回されたコイルとを含んでいる。そして、複数の鉄心の間には所定のギャップが形成されている。例えば特許文献１および特許文献２を参照されたい。また、環状の外周部鉄心の内側に複数の鉄心コイルが配置されているリアクトルも存在している。そのようなリアクトルにおいては、コア本体が端板と台座との間に配置されている。そして、リアクトルの台座にグランド配線用ケーブルを接続する場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７７２４２号公報
【特許文献２】特開２００８−２１０９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般にリアクトルは、組立後に含浸剤に含浸される。このため、リアクトルの台座にグランド配線用ケーブルを接続する場合には、グランド配線用ケーブルが接続されるべき台座の一部分をマスキングして、含浸剤が含浸されないようにする必要がある。
【０００５】
あるいは、リアクトルの上部、例えば端板よりも上方に配置された端子台にグランド配線用ケーブルを接続してもよい。この場合には、グランド配線用ケーブルの接続位置が、含浸剤の液面よりも上方になるので、マスキング作業を行う必要がない。しかしながら、グランド配線用ケーブルのためのグランド配線用端子を端子台に追加で設置する必要があり、煩雑である。
【０００６】
それゆえ、グランド配線用ケーブルを容易に接続できるようにしたリアクトルが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の１番目の態様によれば、少なくとも三つの鉄心を含むコア本体と、前記コア本体を挟むように該コア本体に締結する端板および台座と、前記コア本体の外縁部近傍において前記端板および前記台座の間に前記コア本体を支持する複数の軸部と、を具備し、前記少なくとも三つの鉄心のうちの一つの鉄心と該一つの鉄心に隣接する他の鉄心との間には磁気的に連結可能なギャップが形成されており、前記複数の軸部のうちの少なくとも一つの軸部は前記端板の上面においてグランド配線用端子として使用される、リアクトルが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
１番目の態様においては、複数の軸部の一部をグランド配線用端子として使用しているので、専用のグランド配線用端子を設ける必要がない。また、グランド配線用端子は端板の上面に位置するので、含浸時にグランド配線用端子は含浸剤の液面よりも上方になり、マスキング作業を行う必要性を排除できる。従って、グランド配線用ケーブルをグランド配線用端子に容易に接続することができる。
【０００９】
添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれら目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明解になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】第一の実施形態におけるリアクトルの分解斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示されるリアクトルの斜視図である。
【図２】第一の実施形態におけるリアクトルのコア本体の断面図である。
【図３】第一の実施形態におけるリアクトルの部分斜視図である。
【図４Ａ】従来技術におけるリアクトルの斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示されるリアクトルの部分拡大図である。
【図５】従来技術における他のリアクトルの斜視図である。
【図６】第二の実施形態に基づくリアクトルに含まれるコア本体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
【００１２】
以下の記載では、三相リアクトルを例として主に説明するが、本開示の適用は、三相リアクトルに限定されず、各相で一定のインダクタンスが求められる多相リアクトルに対して幅広く適用可能である。また、本開示に係るリアクトルは、産業用ロボットや工作機械におけるインバータの一次側および二次側に設けるものに限定されず、様々な機器に対して適用することができる。
【００１３】
図１Ａは第一の実施形態におけるリアクトルの分解斜視図であり、図１Ｂは図１Ａに示されるリアクトルの斜視図である。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、リアクトル６は、コア本体５と、コア本体５の一端に取付けられる台座６０と、コア本体５の他端に取付けられる環状の端板８１とを主に備えている。さらに、リアクトル６が、端板８１に取付けられる端子台６５を含んでいても良い。その場合には、コア本体５は、軸方向両端部において台座６０と端板８１および端子台６５とによって挟まれる。
【００１４】
台座６０には、コア本体５の端面に対応した外形を有する環状の突出部６１が設けられている。突出部６１には、台座６０を貫通する貫通孔６０ａ〜６０ｃが周方向に等間隔に形成されている。端板８１も、同様な外形を有しており、端板８１には、貫通孔８１ａ〜８１ｃが周方向に等間隔に形成されている。後述するように、台座６０の突出部６１および端板８１の高さは、コア本体５の端部から突出するコイル５１〜５３の突出高さよりも大きいものとする。
【００１５】
端子台６５は複数、例えば六つの端子を含んでいる。これら複数の端子のそれぞれは、コイル５１〜５３から延びる複数のリードに接続されている。また、端子台６５には貫通孔６５ａ〜６５ｃが周方向に等間隔に形成されている。
【００１６】
図２は第一の実施形態におけるリアクトルのコア本体の断面図である。図２に示されるように、リアクトル６のコア本体５は、環状の外周部鉄心２０と、外周部鉄心２０の内側に配置された三つの鉄心コイル３１〜３３とを含んでいる。図１においては、略六角形の外周部鉄心２０の内側に鉄心コイル３１〜３３が配置されている。これら鉄心コイル３１〜３３はコア本体５の周方向に等間隔で配置されている。
【００１７】
なお、外周部鉄心２０が他の回転対称形状、例えば円形であってもよい。そのような場合には、端子台６５、端板８１および台座６０に対応した形状であるものとする。また、鉄心コイルの数は３の倍数であればよく、その場合には、リアクトル６を三相リアクトルとして使用できる。
【００１８】
図面から分かるように、それぞれの鉄心コイル３１〜３３は、外周部鉄心２０の半径方向に延びる鉄心４１〜４３と、該鉄心に巻回されたコイル５１〜５３とを含んでいる。
【００１９】
外周部鉄心２０は周方向に分割された複数、例えば三つの外周部鉄心部分２４〜２６より構成されている。外周部鉄心部分２４〜２６は、それぞれ鉄心４１〜４３に一体的に構成されている。外周部鉄心部分２４〜２６および鉄心４１〜４３は、複数の鉄板、炭素鋼板、電磁鋼板を積層するか、または圧粉鉄心から形成される。このように外周部鉄心２０が複数の外周部鉄心部分２４〜２６から構成される場合には、外周部鉄心２０が大型である場合であっても、そのような外周部鉄心２０を容易に製造できる。なお、鉄心４１〜４３の数と、外周部鉄心部分２４〜２６の数とが必ずしも一致していなくてもよい。また、外周部鉄心部分２４〜２６には、貫通孔２９ａ〜２９ｃがそれぞれ形成されている。
【００２０】
コイル５１〜５３は外周部鉄心部分２４〜２６と鉄心４１〜４３との間に形成されるコイルスペース５１ａ〜５３ａ（後述する第二の実施形態においては「コイルスペース５１ａ〜５４ａ」）に配置される。コイルスペース５１ａ〜５３ａにおいては、コイル５１〜５３の内周面および外周面はコイルスペース５１ａ〜５３ａの内壁に隣接している。
【００２１】
さらに、鉄心４１〜４３のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心近傍に位置している。図面においては鉄心４１〜４３のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心に向かって収斂しており、その先端角度は約１２０度である。そして、鉄心４１〜４３の半径方向内側端部は、磁気的に連結可能なギャップ１０１〜１０３を介して互いに離間している。
【００２２】
言い換えれば、鉄心４１の半径方向内側端部は、隣接する二つの鉄心４２、４３のそれぞれの半径方向内側端部とギャップ１０１、１０２を介して互いに離間している。他の鉄心４２、４３についても同様である。なお、ギャップ１０１〜１０３の寸法は互いに等しいものとする。
【００２３】
このように、図１に示される構成では、コア本体５の中心部に位置する中心部鉄心が不要であるので、コア本体５を軽量かつ簡易に構成することができる。さらに、三つの鉄心コイル３１〜３３が外周部鉄心２０により取囲まれているので、コイル５１〜５３から発生した磁場が外周部鉄心２０の外部に漏洩することもない。また、ギャップ１０１〜１０３を任意の厚さで低コストで設けることができるので、従来構造のリアクトルと比べて設計上有利である。
【００２４】
さらに、本開示のコア本体５においては、従来構造のリアクトルに比較して、相間の磁路長の差が少なくなる。このため、本開示においては、磁路長の差に起因するインダクタンスのアンバランスを軽減することもできる。
【００２５】
図１Ａから分かるように、複数の軸部、例えば長尺のボルト９９ａ〜９９ｃを台座６０の貫通孔６０ａ〜６０ｃ、コア本体５の貫通孔２９ａ〜２９ｃ、および端板８１の貫通孔８１ａ〜８１ｃに通す。軸部９９ａ〜９９ｃ（後述する第二の実施形態においては「軸部９９ａ〜９９ｄ」）は磁性体から形成されているのが好ましい。
【００２６】
ここで、図３は第一の実施形態におけるリアクトルの部分斜視図である。図３に示されるように、複数の軸部９９ａ〜９９ｃの先端部分が端板８１の上面から突出している。さらに、端板８１の上面においては、グランド配線用ケーブル９８の一端が圧着端子を介して複数の軸部のうちの一つの軸部９９ｂに接続されている。そして、ナット９７が軸部９９ｂのネジ山部分に螺合され、それにより、グランド配線用ケーブル９８の一端が端板８１の上面に固定される。グランド配線用ケーブル９８の他端は周知であるように接地される。
【００２７】
このため、第一の実施形態においては、端板８１よりも上方に位置する一つの軸部９９ｂの一部分はグランド配線用端子９５として使用される。他の軸部９９ａ、９９ｃにもナット（図示しない）を同様に螺合させ、それにより、端子台６５を含まずに、コア本体５が端板８１と台座６０との配置された、リアクトル６が形成される。なお、複数の軸部９９ａ〜９９ｃのうちの二つ以上にグランド配線用ケーブル９８が接続されていてもよい。
【００２８】
さらに、複数の軸部９９ａ〜９９ｃを端子台６５の貫通孔６５ａ〜６５ｃに通して台座６０、コア本体５、端板８１および端子台６５を互いに螺合してもよい。この場合には、コア本体５が台座６０と端板８１および端子台６５との間に堅固に固定されるようになる。
【００２９】
ところで、図４Ａは従来技術におけるリアクトル６’の斜視図であり、図４Ｂは図４Ａに示されるリアクトル６’の部分拡大図である。これら図面に示されるように、従来技術においては、台座６０の一つのコーナ部６６ａの開口部にグランド配線用ケーブル９８の一端が圧着端子を介してネジ留めされている。従って、一つのコーナ部６６ａは導通している必要がある。
【００３０】
一般にリアクトルは、組立後に含浸剤に含浸される。台座６０はリアクトル６’の最下方に位置しているので、リアクトル６’が含浸されるときには、台座６０も当然に含浸され含浸剤が塗布されることになる。しかしながら、前述した一つのコーナ部６６ａが含浸されると、このコーナ部６６ａは導通しなくなる。このため、従来技術においては、一つのコーナ部６６ａを残りの部分６６ｂに対してマスキングして、含浸剤が含浸されないようにしていた。
【００３１】
これに対し、第一の実施形態においては、グランド配線用端子９５がコア本体５および端板８１よりも上方に位置している。リアクトル６を含浸するときに、グランド配線用端子９５が含浸剤の液面よりも上方になるように含浸剤の量を調整することにより、グランド配線用端子９５が含浸されるのを回避できる。第一の実施形態においては、台座６０のコーナ部６６ａにグランド配線用ケーブル９８を接続する必要がないので、マスキング作業を排除できる。
【００３２】
さらに、図５は従来技術における他のリアクトル６’’の斜視図である。図５に示されるリアクトル６’’の端子台６５には、グランド配線用端子１０５が追加で設けられている。グランド配線用端子１０５は他のリアクトル６’’の上方に位置しているので、前述したのと同様な理由により、マスキング作業を行う必要はない。しかしながら、他のリアクトル６’’のグランド配線用端子１０５を端子台６５に追加で設置する必要があり、煩雑である。
【００３３】
これに対し、第一の実施形態においては、複数の軸部９９ａ〜９９ｃのうちの一つの軸部９９ｂの一部分をグランド配線用端子９５として使用している。このため、従来技術のように専用のグランド配線用端子１０５を追加で設ける必要がない。従って、グランド配線用ケーブル９８をグランド配線用端子９５としての軸部９９ｂに容易に接続することができる。
【００３４】
図６は第二の実施形態に基づくリアクトルに含まれるコア本体の断面図である。図６に示されるコア本体５は、略八角形状の外周部鉄心２０と、外周部鉄心２０の内方に配置された、前述したのと同様な四つの鉄心コイル３１〜３４とを含んでいる。これら鉄心コイル３１〜３４はコア本体５の周方向に等間隔で配置されている。また、鉄心の数は４以上の偶数であるのが好ましく、それにより、コア本体５を備えたリアクトルを単相リアクトルとして使用できる。
【００３５】
図面から分かるように、外周部鉄心２０は周方向に分割された四つの外周部鉄心部分２４〜２７より構成されている。それぞれの鉄心コイル３１〜３４は、半径方向に延びる鉄心４１〜４４と該鉄心に巻回されたコイル５１〜５４とを含んでいる。そして、鉄心４１〜４４のそれぞれの半径方向外側端部は、外周部鉄心部分２４〜２７のそれぞれと一体的に形成されている。なお、鉄心４１〜４４の数と、外周部鉄心部分２４〜２７の数とが必ずしも一致していなくてもよい。図２に示されるコア本体５も同様である。
【００３６】
さらに、鉄心４１〜４４のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心近傍に位置している。図６においては鉄心４１〜４４のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心に向かって収斂しており、その先端角度は約９０度である。そして、鉄心４１〜４４の半径方向内側端部は、磁気的に連結可能なギャップ１０１〜１０４を介して互いに離間している。
【００３７】
第二の実施形態のリアクトル６においては、コア本体５は、コア本体５に対応した経常の同様な台座６０と端板８１との間に配置される。そして、複数の軸部９９ａ〜９９ｄ（図示しない）を台座６０の貫通孔６０ａ〜６０ｄ、コア本体５の貫通孔２９ａ〜２９ｄ、および端板８１の貫通孔８１ａ〜８１ｄに通す。そして、端板８１よりも上方に位置する一つの軸部９９ｂの一部分にグランド配線用ケーブル９８を同様に接続し、それにより、軸部９９ｂの一部分をグランド配線用端子９５として使用することができる。従って、前述したのと同様な効果が得られるのが分かるであろう。
【００３８】
本開示の態様
１番目の態様によれば、少なくとも三つの鉄心（４１〜４４）を含むコア本体（５）と、前記コア本体を挟むように該コア本体に締結する端板（８１）および台座（６０）と、前記コア本体の外縁部近傍において前記端板および前記台座の間に前記コア本体を支持する複数の軸部（９９ａ〜９９ｄ）と、を具備し、前記少なくとも三つの鉄心のうちの一つの鉄心と該一つの鉄心に隣接する他の鉄心との間には磁気的に連結可能なギャップ（１０１〜１０４）が形成されており、前記複数の軸部のうちの少なくとも一つの軸部は前記端板の上面においてグランド配線用端子（９５）として使用される、リアクトル（６）が提供される。
２番目の態様によれば、１番目の態様において、前記コア本体は、複数の外周部鉄心部分（２４〜２７）から構成された外周部鉄心（２０）を含んでおり、前記少なくとも三つの鉄心は前記複数の外周部鉄心部分に結合されており、前記少なくとも三つの鉄心にコイル（５１〜５４）が巻回されている。
３番目の態様によれば、１番目または２番目の態様において、前記複数の軸部は磁性材料から形成される。
４番目の態様によれば、１番目から３番目のいずれかの態様において、前記少なくとも三つの鉄心の数は３の倍数である。
５番目の態様によれば、１番目から３番目のいずれかの態様において、前記少なくとも三つの鉄心の数は４以上の偶数である。
【００３９】
態様の効果
１番目の態様においては、複数の軸部の一部をグランド配線用端子として使用しているので、専用のグランド配線用端子を設ける必要がない。また、グランド配線用端子は端板の上面に位置するので、含浸時にグランド配線用端子は含浸剤の液面よりも上方になり、マスキング作業を行う必要性を排除できる。従って、グランド配線用ケーブルをグランド配線用端子に容易に接続することができる。
２番目の態様においては、コイルが外周部鉄心により取囲まれているので、磁束漏れが生じるのを避けられる。
３番目の態様においては、複数の軸部は例えばボルトである。
４番目の態様においては、リアクトルを三相リアクトルとして使用できる。
５番目の態様においては、リアクトルを単相リアクトルとして使用できる。
【００４０】
典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、前述した変更および種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。
【符号の説明】
【００４１】
５      コア本体
６      リアクトル
２０      外周部鉄心
２４〜２７      外周部鉄心部分
２９ａ〜２９ｄ      貫通孔
３１〜３４      鉄心コイル
４１〜４４      鉄心
５１〜５４      コイル
５１ａ〜５４ａ      コイルスペース
６０      台座
６０ａ〜６０ｄ      貫通孔
６１      突出部
６５      端子台
６５ａ〜６５ｄ      貫通孔
９５      グランド配線用端子
９７      ナット
９８      グランド配線用ケーブル
９９ａ〜９９ｄ      軸部
１０１〜１０４      ギャップ
【図１Ａ】
2019029449.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2019029449.tif 000008
【図５】
2019029449.tif 000009
【図６】
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