(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性の第１コア部及び第２コア部と、互いに対面配置される前記第１コア部の端面及び前記第２コア部の端面の間に介設されて前記両端面に接着剤により接着された平板状の非磁性スペーサとを少なくとも備えるギャップ付きコアにおいて、
前記非磁性スペーサは、
先端が前記第１コア部の端面に密着する接着剤層厚規定用の第１の突起部と、
先端が前記第２コア部の端面に密着する接着剤層厚規定用の第２の突起部と、
を有し、
前記第１の突起部及び第２の突起部は、回転対称位置もしくは線対称位置にそれぞれ多数形成されていることを特徴とするギャップ付きコア。
【請求項２】
請求項１記載のギャップ付きコアにおいて、
前記第１の突起部及び第２の突起部は、実質的に等しい高さを有して前記非磁性スペーサの一対の主面にそれぞれ多数突設されているギャップ付きコア。
【請求項３】
請求項２記載のギャップ付きコアにおいて、
前記第１の突起部及び第２の突起部は、前記非磁性スペーサの端面の周縁より所定距離だけ中央側に位置して前記非磁性スペーサの主面の中央位置を囲みつつ略等間隔にてそれぞれ多数形成されているギャップ付きコア。
【請求項４】
請求項１記載のギャップ付きコアにおいて、
前記第１の突起部及び第２の突起部は、前記先端に向けて先細に形成されているギャップ付きコア。
【請求項５】
請求項４記載のギャップ付きコアにおいて、
前記第１の突起部及び第２の突起部は、磁路直角断面において略半円状に形成されているギャップ付きコア。
【請求項６】
請求項４又は５記載のギャップ付きコアにおいて、
前記第１の突起部及び第２の突起部は、前記非磁性スペーサの主面に延在する突条からそれぞれ形成されているギャップ付きコア。
【請求項７】
請求項２記載のギャップ付きコアにおいて、
前記第１の突起部及び第２の突起部は、前記非磁性スペーサを挟んで前記非磁性スペーサの主面方向において略等位置に形成されているギャップ付きコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトルやトランスに用いられるギャップ付きコアの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気飽和抑止などのために、軟磁性をもつ複数のコア部の間に平板状の非磁性スペーサを配置して磁気ギャップを確保するギャップ付きコアが、リアクトルやトランスなどの磁気回路に採用されている。このギャップ付きコアでは、非磁性スペーサは、両側のコアに接着されるのが通常である。しかし、両側のコアと非磁性スペーサとの間の接着剤層の厚さがばらつくと、ギャップ付きコアの磁気特性が変動するという問題があった。また、接着時の押圧力が弱いと接着剤の広がりが不十分となり、接着力に問題が生じ、接着時の押圧力が強すぎると接着剤層が薄くなり過ぎるとともに非磁性スペーサの外側に接着剤が押し出されてしまう。すなわち、コアの端面と非磁性スペーサの主面間の間隔すなわち接着剤層の厚さを接着時に適切に保持することは非常に重要である。
【０００３】
このため、下記の特許文献１は、両側のコアと非磁性スペーサとの間に多数のビーズを分散させた状態にて押圧力を加えつつ接着することを提案している。このビーズ法は、ビーズを分散した接着剤にて両側のコアと非磁性スペーサとを接着するだけであるため、製造工程の複雑化を回避しつつ接着剤層のばらつきを低減できる利点を有している。
【特許文献１】特開２００４−２４７４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車両用インバータの平滑コイルなどの磁気特性は高精度に規定される必要があった。たとえば、接着剤層が厚いと最大電流通電時にコアの磁気飽和を防止できるものの、インダクタンスが規定値よりも減少し、励磁電流損失も増大してしまう。接着剤層が薄いと最大電流通電時にコアの磁気飽和が生じてしまい、必要なインダクタンス値が得られないという問題が生じてしまう。
【０００５】
微小径の多数のビーズを正確に真円形状に形成し、かつ、その直径を高精度に揃えることは容易ではない。もちろん、種々の径の多数のビーズを分散配置した場合、径が最大級のビーズ群のみがコア及び非磁性スペーサに接することになるが、これら径が最大級のビーズ群の径を高精度に揃えるのは、同様に容易ではなかった。また、コアと非磁性スペーサとの間に多数のビーズを分散させると、コアと非磁性スペーサとの間の接着力が低下する懼れや、ビーズ数が少ないとコアと非磁性スペーサとの間の間隙のうち最大径級のビーズの存在が必要であるにもかかわらず、それが存在しないという可能性もあった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、ビーズを用いることなく、かつ、製造工程の増大を抑止しつつ、接着剤層厚さを格段に高精度化することが可能なギャップ付きコアを提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するこの発明は、軟磁性の第１コア部及び第２コア部と、互いに対面配置される前記第１コア部の端面及び前記第２コア部の端面の間に介設されて前記両端面に接着剤により接着された平板状の非磁性スペーサとを少なくとも備えるギャップ付きコアに適用される。この種のギャップ付きコアでは、非磁性スペーサとコアとを接着する接着剤層の厚さを作業工程の複雑化を防止しつつ厳密に管理することが望まれている。
【０００８】
この発明のギャップ付きコアは、前記非磁性スペーサが、先端が前記第１コア部の端面に密着する接着剤層厚規定用の第１の突起部と、先端が前記第２コア部の端面に密着する接着剤層厚規定用の第２の突起部とを有し、前記第１の突起部及び第２の突起部は、回転対称位置もしくは線対称位置にそれぞれ多数形成されていることを特徴としている。
【０００９】
すなわち、この発明では、非磁性スペーサ自体が接着剤層規定用の突起部を有するため、ビーズを用いる必要が無く、しかも、突起部を最適な部位に最小限配置することにより必要な接着剤層厚さを高精度に確保することが可能となる。非磁性スペーサとしては、従来通り、樹脂成形やセラミック焼成により形成することができる。突起部は、樹脂成形用の金型又はセラミック鋳型への刻成により簡単に形成することができる。また、本発明によると、最適形状をもつとともに必要最小限の個数の突起部を必要な位置に精密に配置できるため、突起部取り付け作業を省略できるという効果も奏することができる。なお、突起部の高さは、スペーサの表面凹凸やコアの端面の表面凹凸よりも大きく設定されることが必要である。
さらに、第１の突起部及び第２の突起部は、回転対称位置もしくは線対称位置にそれぞれ多数形成されている。これにより接着時の押圧力を均等に分散することができる。
【００１０】
好適には、非磁性スペーサの主面面積に対する突起部の合計面積は５％未満とされることが好ましい。これにより、突起部の設置による接着力の減少をほぼ抑止することができ、磁気振動による接着部の剥離を防止することができる。
【００１１】
好適な態様において、前記第１の突起部及び第２の突起部は、実質的に等しい高さを有して前記非磁性スペーサの一対の主面にそれぞれ多数突設されている。これにより、非磁性スペーサの主面面積に占める突起部の合計面積を減らしつつ必要な接着剤層の厚さを精密に規定することができるため、接着剤層の接着力の低下を抑止することができる。
【００１２】
好適な態様において、前記第１の突起部及び第２の突起部は、前記非磁性スペーサの端面の周縁より所定距離だけ中央側に位置して前記非磁性スペーサの主面の中央位置を囲みつつ略等間隔にてそれぞれ多数形成されている。これにより、必要な突起部の数を低減することができる。
【００１４】
好適な態様において、前記第１の突起部及び第２の突起部は、前記先端に向けて先細に形成されている。これにより、接着面積の実質的な増加を図ることができる。
【００１５】
好適な態様において、前記第１の突起部及び第２の突起部は、磁路直角断面において略半円状に形成されている。これにより、接着面積の実質的な増加を図ることができる。
【００１６】
好適な態様において、前記第２の突起部及び第２の突起部は、前記非磁性スペーサの主面に延在する突条からそれぞれ形成されている。これにより、突起部の必要数を減らすことができる。
【００１７】
好適な態様において、前記第１の突起部及び第２の突起部は、前記非磁性スペーサを挟んで前記非磁性スペーサの主面方向において略等位置に形成されている。これにより、突起部を高密度に配置することなく、接着時の押圧力が非磁性スペーサを撓ませるのを良好に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のギャップ付きコアを用いたリアクトルの好適実施形態を参照して説明する。しかしながら、本発明は下記の実施形態に限定解釈されるものでなく、本発明の技術思想を他の公知技術を組み合わせて実施しても良いことはもちろんである。
【００１９】
（実施形態１）
（全体構成）
このリアクトルの全体構成を図１に示す。リアクトル１は、軟磁性でロ字形の形状をもつギャップ付きコア２、及び、このギャップ付きコア２に巻装されたコイル３とからなる。
【００２０】
ギャップ付きコア２は、それぞれ電磁鋼板を積層して互いに同形に作製されたコ字形コア（第１コア部）４とコ字形コア（第２コア部）５とを非磁性スペーサ６を挟んで突き合わせてなる。コ字形コア４、５は図示しないケースに締結されている。コ字形コア４は、互いに平行な２つの角形柱部４１、４１と、２つの角形柱部４１、４１の一端部同士を磁気的に連結する磁気連結部４２とからなり、全体としてコ字形に形成されている。コ字形コア５も、互いに平行な２つの角形柱部５１、５１と、２つの角形柱部５１、５１の一端部同士を磁気的に連結する磁気連結部５２とからなり、全体としてコ字形に形成されている。
【００２１】
非磁性スペーサ６は、１〜数ｍの厚さを有する方形平板形状を有し、この実施例では樹脂成形プレートからなるが、セラミック焼成プレートとしてもよい。非磁性スペーサ６の主面とコ字形コア４の角形柱部４１の端面との間にそれらを接着する接着剤層が形成されているが、接着剤層は図１では図示省略されている。コイル３は、角形柱部４１に巻装されている。
【００２２】
（非磁性スペーサ６の詳細）
非磁性スペーサ６及び接着剤層の詳細を図２を参照して説明する。図２は、非磁性スペーサ６近傍の磁路方向拡大断面図である。
【００２３】
非磁性スペーサ６の２つの主面６１、６２は、断面が切頭円錐形状の突起部７を多数有している。各突起部７の高さｈは一定高さに厳密に管理されている。各突起部７は、コ字形コア４の角形柱部４１の端面４３、及びコ字形コア５の角形柱部５１の端面５３に密接している。８は端面４３、５３と非磁性スペーサ６の主面とを接着する接着剤層である。高さｈは好適には５０〜２００μｍ、この実施形態では１５０μｍに設定されているが、用途に合わせて選択した接着剤層８の高さに一致させればよい。非磁性スペーサ６の主面６１上における突起部７の配置を図３に示す。なお、この実施形態では、非磁性スペーサ６の一方の主面６１上における突起部７の位置と、非磁性スペーサ６の他方の主面６２上おける突起部７の位置とはほぼ同じ位置とされている。
【００２４】
（製造方法）
端面４３に接着剤を塗ったコ字形コア４にコイル３を嵌め込んだ後、非磁性スペーサ６を端面４３にセットし、その後、端面５３に接着剤を塗ったコ字形コア５をコイル３に嵌めた後、所定の押圧力でコ字形コア４、５を非磁性スペーサ６に押しつけた状態にて、接着剤を固化する。
【００２５】
（効果）
この実施形態によれば、非磁性スペーサ６の両主面にほぼ均一間隔で互いに等しい高さの突起部７を分散配置しているので、必要最小限の突起部７により接着剤層８の厚さを均一化することが可能となる。また、既述した効果も奏することができる。また、接着剤層８の厚さを厳密に確定することができるので、上記押圧力を強くしても接着剤の塗布量がギャップから押し出されることがなく、押圧力の微妙な調整が要らず作業性がよい。
【００２６】
また、突起部（本発明で言う第１の突起部及び第２の突起部）７は、非磁性スペーサ６の端面の周縁より所定距離だけ中央側に位置して非磁性スペーサの主面の中央位置を囲みつつ略等間隔にてそれぞれ多数形成されているため、必要な突起部の数を低減することができる。更に、突起部７は、回転対称位置もしくは線対称位置にそれぞれ多数形成されているので、接着時の押圧力を均等に分散することができる。更に、突起部７は平坦な先端面に向けて先細テーパ形状をもつため、成形が容易であり、かつ、接着時の押圧力に良好に耐えることができる。
【００２７】
（変形態様）
図１では、非磁性スペーサ６はコイル３内に配置したが、コイル外に配置してもよいことは明白である。また、コ字形コアの代わりにＩ形コアを設けてたり、ロ字形コア２に３個以上の非磁性スペーサを介設してもよいことはもちろんである。
【００２８】
変形例の突起部７の断面形状を図４、図５に示す。図４は半球形状の突起部７を示し、図５は切頭角錐形状の突起部７を示す。もちろん、角柱形状の突起部７を用いても良い。変形例の突起部７の斜視図を図６に示す。この突起部７は、半円柱形状をもつ。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態１のリアクトルを示す平面図である。
【図２】図１に示す非磁性スペーサの拡大断面図である。
【図３】図１に示す非磁性スペーサの正面図である。
【図４】突起部の変形態様を示す拡大断面図である。
【図５】突起部の変形態様を示す拡大断面図である。
【図６】突起部の変形態様を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１      リアクトル
２      ロ字形コア
３      コイル
４      コ字形コア
５      コ字形コア
６      非磁性スペーサ
７      突起部
８      接着剤層
４１      角形柱部
４２      磁気連結部
４３      端面
５１      角形柱部
５２      磁気連結部
５３      端面
６１      主面
６２      主面
【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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