(57)【要約】【課題】インダクタンス値を低減させることなく小型化を図れるようにしたリアクトルを提供する。【解決手段】磁性体からなる第１コア１および第２コア２を接合してなるコアと、同コアの磁脚に巻装した絶縁皮膜を有するコイル３とを備え、少なくとも前記コイル３が巻装される前記磁脚の上下端部に対応する前記コイル３が絶縁体３ａにより絶縁被覆されてなる構成にした。これにより、コイル３とＥＩ型のコアとの絶縁距離は、Ｅ型のコア１の磁脚をなす中脚１ｂの外周部に絶縁部材を設けた構成である場合に較べて大きく確保できるので、安全規格で要求される沿面距離に較べてコイル３とＥＩ型のコアの外面との距離を短くして、リアクトル１０の小型化に寄与できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなる第１コアおよび第２コアを接合してなるコアと、同コアの磁脚に巻装した絶縁皮膜を有するコイルとを備え、
少なくとも前記磁脚の上下端部に対応する前記コイルが絶縁体により絶縁被覆されてなることを特徴とするリアクトル。
【請求項２】
前記絶縁体が熱収縮チューブからな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、リアクトルに係わり、より詳細には、巻回されたコイルとコアとの絶縁距離を確保して小型化をはかれるように構成したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＩ型のコアやＥＥ型のコア等を使用するリアクトルでは、例えば、比較的安価であり磁気特性の良好な珪素鋼鈑等の電磁鋼鈑を、Ｅ型やＩ型等の所定の形状に打ち抜いた後、複数枚積層してブロック化し、これらを組み合せて形成されたコアが使用されている。積層した電磁鋼鈑は、接着剤を使用して電磁鋼鈑を接着する方法や、リベット止めやカシメによる方法、または、電磁鋼鈑を溶接する方法等によってブロック化している。
【０００３】
上述した構成により、電磁鋼鈑を積層したＥＩ型のコアを使用するものとして、例えば図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すリアクトル３００のように、磁脚をなす中脚３０１および外脚３０２と、これらを連結する連結部３０３とからなるＥ型のコア３０４と、Ｅ型のコア３０４の中脚３０１および外脚３０２の先端部に接合されるＩ型のコア３０５とを備え、Ｅ型のコア３０４の中脚３０１は、その外周に絶縁紙３０６を介して巻装された導電体からなるコイル３０７を備え、安全規格で要求される沿面距離または空間距離を確保できるように、Ｅ型のコア３０４とコイル３０７の内面とを所定の空間距離Ａだけ離すとともに、コイル３０７と外脚３０２との間には絶縁紙３０８を備えたものが一般的に知られている。
【０００４】
リアクトル３００の組立において、上述したようにＥ型のコア３０４の中脚３０１にコイル３０７を巻装する際、中脚３０１とコイル３０７との間に設ける絶縁紙３０６と、この絶縁紙３０６を設けるための組立工数が必要になるという問題があった。また、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す中脚３０１の下部両端３０１ｄおよび上部両端３０１ｅは絶縁紙３０６で絶縁できないので、下部両端３０１ｄとこれに対応するコイル３０７の内径下部両角３０７ｃとの間を絶縁し、また、上部両端３０１ｅとこれに対応するコイル３０７の内径上部両角３０７ｄとの間を絶縁するには、図４（Ｂ）に示すようにＥ型のコア３０４とコイル３０７とを所定の空間距離Ａだけ離間する必要があるため、巻回されたコイル３０７の外形が大型化することになってリアクトル３００を小型化できないという問題があった。
【０００５】
リアクトル３００の小型化を図るには、上述した空間距離Ａを狭くすることでコイル３０７の外形が大型化しない構成にする必要がある。そのため、例えば図５に示すリアクトル１００のように、磁脚をなす中脚１０１および外脚と、これらを連結する連結部とからなるＥ型のコア１０４と、Ｅ型のコア１０４に接合されるＩ型のコアとを備え、中脚１０１に絶縁紙１０５を介して巻装されたコイル１０６を備えた構成であって、中脚１０１の外周部分における連結部１０３側に下部切欠溝１０８が形成される一方、下部切欠溝１０８に対向するＩ型のコア１０５の対向位置に上部切欠溝１０９が形成されることで、中脚１０１にコイル１０６を巻装したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１に記載のリアクトル１００は、下部切欠溝１０８および上部切欠溝１０９を形成することで、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すリアクトル３００に比べて中脚１０１の上下部両端とコイル１０６の内径上下部両角との距離が大きくなる。この距離が大きくなったことで、Ｅ型のコア１０４とコイル１０６との間は空間距離を狭くしても絶縁できるので、コイル１０６の外形寸法を小さく抑えることができてリアクトル１００の小型化を図れるようにしている。
【０００７】
しかしながら、上述したリアクトル１００においては、下部切欠溝１０８および上部切欠溝１０９が形成されることでコア１０４の断面積が小さくなり、この部分での磁束密度が高くなって部分的な磁気飽和が発生する。これにより、インダクタンス値が低下し、リアクトル１００の性能が劣化する虞があった。
【０００８】
また、例えば図６に示すリアクトル２００のように、磁脚をなす中脚２０１および外脚と、これらを連結する連結部とからなるＥ型のコア２０４と、Ｅ型のコア２０４に接合されるＩ型のコアとを備え、中脚２０１に絶縁紙２０５を介して巻装されたコイル２０６を備えた構成であって、コイル２０６が、階段形状とした内径巻始め側２０７をＥ型のコア２０４への挿入方向となるように巻装されたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
特許文献２に記載のリアクトル２００は、コイル２０６の内径巻始め側２０７を階段形状とすることで、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すリアクトル３００に比べて中脚２０１の上下部両端とコイル２０６の内径上下部両角との距離が大きくなる。この距離が大きくなったことで、Ｅ型のコア２０４とコイル２０６との間は空間距離を狭くしても絶縁できるので、コイル２０６の外形寸法を小さく抑えることができてリアクトル２００の小型化を図れるようにしている。
【００１０】
しかしながら、上述したリアクトル２００においては、コイル２０６の内径巻始め側２０７を階段形状に形成して巻線全長を短くしたことで、中脚２０１に巻装されるコイル２０６のターン数が減少することになって所望するインダクタンス値が得られない虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２―２０８５２５号公報
【特許文献２】特開２００５―１５８８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑み、コイルとコア間を絶縁し所望する性能を実現して小型化を図れるようにした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】
【００１３】
上述した目的を達成できるように構成するため、本発明は以下に示す特徴を備えている。
【００１４】
磁性体からなる第１コアおよび第２コアを接合してなるコアと、同コアの磁脚に巻装した絶縁皮膜を有するコイルとを備え、
少なくとも前記磁脚の上下端部に対応する前記コイルが絶縁体により絶縁被覆されてなることを特徴としている。
【００１５】
また、絶縁体が熱収縮チューブからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、コアの磁脚にコイルを巻装した際、磁脚の上下部に対応するコイルが熱収縮チューブからなる絶縁体で絶縁被覆されているため、コイルの内径側の上下部に対応するコアに切欠溝を形成することなく、または、コイルの内径巻始め側を階段形状に形成することなくコイルとコア間を絶縁できるので、リアクトルの性能を劣化させることなく小型化を図ることができる。
【００１７】
また、コイルとコア間が、絶縁被覆され巻装されたコイルを磁脚に巻装することで絶縁されるので、コイルとコイルを巻装する磁脚間の絶縁紙を削除できるようになって作業性が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるリアクトルの外観斜視図である。
【図２】本発明によるリアクトルの説明図で、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は側面図である。
【図３】本発明によるリアクトルの分解図である。
【図４】従来例によるリアクトルの第一例を示す説明図で、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は平面図である。
【図５】従来例によるリアクトルの第二例を示す正面図である。
【図６】従来例によるリアクトルの第三例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施例として、空気調和機等の電源回路に用いられるものであって、力率改善用等として使用されるリアクトルを例に挙げて説明する。但し、本発明は以下の実施の形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。
【００２０】
本発明によるリアクトル１０は、図１と、図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）と、図３とに示すように、Ｅ型のコア１からなる第１コアと、Ｉ型のコア２からなる第２コアとで構成されたＥＩ型のコアと、絶縁チューブ３ａからなる絶縁体で所定の部位が絶縁被覆されたワイヤー３ｂを巻回してなるコイル３と、ＥＩ型のコアとコイル３間を絶縁した絶縁紙４とを備えている。
【００２１】
また、リアクトル１０は、図示は省略するが、リアクトル１０を電気機器に取り付けるための底板と、リアクトル１０を電気機器の制御基板と接続するためのリード線と端子と端子台とをそれぞれ備えている。
【００２２】
Ｅ型のコア１は珪素鋼鈑等の電磁鋼鈑で形成され、図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）に示すように、正面から見てＥ型の形状であって所定の奥行き寸法Ｄとなるように複数枚積層されており、このＥ型のコア１は中央部に設けられた中脚１ｂおよびその両側に設けられた外脚１ａからなる３本の磁脚と、この３本の磁脚を連結する連結部１ｃとをそれぞれ備えている。
【００２３】
Ｉ型のコア２は珪素鋼鈑等の電磁鋼鈑で形成され、図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）に示すように、幅寸法ＬがＥ型のコア１と同じであって、例えば、高さ寸法ＨがＥ型のコア１の外脚１ａの幅寸法Ｗと同じである略長方形形状とした電磁鋼鈑を、Ｅ型のコア１と同じ奥行き寸法Ｄとなるように複数枚積層して略直方体形状としている。Ｅ型のコア１の外脚１ａの先端部はＩ型のコア２の対応する面と溶接により接合されて、リアクトル１０を構成するＥＩ型のコアが形成される。
【００２４】
コイル３は、図３に示すように、銅等の導電線にポリエステル系の絶縁被膜を設けたワイヤー３ｂである所謂マグネットワイヤーが所定の回数で巻回されることにより、この巻回された内周部がＥ型のコア１の中脚１ｂに挿入されるように形成されている。巻回されたコイル３の内周部一層目となるワイヤー３ｂは、図２（Ａ）および図３に示すように絶縁チューブ３ａからなる絶縁体によって絶縁被覆されており、これ以外のコイル３の部位となるワイヤー３ｂは、Ｅ型のコア１およびＩ型のコア２に対しコ字状に形成された絶縁紙４によって絶縁されている。
【００２５】
なお、内周部一層目以外のコイル３とＥＩ型のコアとの間は、上述したコ字状の絶縁紙４によって絶縁される構成に限らず、コイル３とＥＩ型のコアとの間が、巻回されたコイル３の外周部をなすワイヤー３ｂに被覆した絶縁チューブ３ａによって絶縁される構成にしてもよい。
【００２６】
巻回されたコイル３の内周部一層目は、Ｅ型のコア１の中脚１ｂに対し絶縁チューブ３ａで絶縁されることにより、中脚１ｂの外周部との間に絶縁紙を設ける必要がなくなって、コイル３はその外周部にのみコ字状の絶縁紙４を備えることでＥ型のコア１に挿入できるようになる。
【００２７】
そのため、コイル３とＥ型のコア１の中脚１ｂとの間から絶縁紙を削除できるので、例えば、中脚１ｂの外周部に絶縁紙を設けてこれにコイル３の内周部を密接させるように挿入するといった面倒な作業が不要になって、コイル３をＥ型のコア１に挿入する時の作業性が良好になる。
【００２８】
また、コイル３は、Ｅ型のコア１の中脚１ｂの外周部に面する部位となるワイヤー３ｂが絶縁チューブ３ａにより絶縁被覆されたことで、コイル３とＥＩ型のコアとの空間距離を狭めても絶縁することが可能になることから、リアクトル１０を小型化できる構成になる。
【００２９】
具体的には、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す従来のリアクトル３００では、中脚３０１の下部両端３０１ｄおよび上部両端３０１ｅは絶縁紙３０６で絶縁できないので、下部両端３０１ｄとこれに対応するコイル３０７の内径下部両角３０７ｃとの間を絶縁し、また、上部両端３０１ｅとこれに対応するコイル３０７の内径上部両角３０７ｄとの間を絶縁するには、Ｅ型のコア３０４とコイル３０７との間に所定の空間距離Ａが必要になる。これに対し、本実施例におけるリアクトル１０では、コイル３の内周部一層目のワイヤー３ｂが絶縁チューブ３ａによって絶縁被覆されているため、中脚１ｂの下部両端１ｄとコイル３の内径下部両角３ｃとの間または上部両端１ｅとコイル３の内径上部両角３ｄとの間は、上述した所定の空間距離Ａよりも狭い空間距離Ｂによって絶縁することが可能になる。
【００３０】
そのため、巻回されるコイル３の外径の小型化を図ることができ、且つ、コイル３とＥＩ型のコアとを絶縁できるようになり、上述した背景技術のように、ＥＩ型のコアに上下の切欠溝を形成し、または、コイルの内径巻始め側を階段形状に形成してリアクトル１０の性能を低下させてしまうことなく、リアクトル１０を小型化できる。
【００３１】
なお、コイル３とＥ型のコア１の中脚１ｂとを絶縁する構成として、コイル３と中脚１ｂとの間に図示しない絶縁紙を設けるとともに、コイル３は、中脚１ｂの下端部１ｄおよび上端部１ｅに対応する部位となるワイヤー３ｂのみ絶縁チューブ３ａによって絶縁被覆してもよい。
【００３２】
また、ワイヤー３ｂを絶縁被覆する絶縁チューブ３ａは熱収縮チューブからなる構成になっており、これによって、Ｅ型のコア１の中脚１ｂの外周部に面するコイル３の部位となる内周部一層目のワイヤー３ｂに熱収縮チューブを被せ熱処理により絶縁被覆した際、絶縁チューブ３ａがワイヤー３ｂに熱収縮によって密着することになる。
【００３３】
そのため、例えば、ポリオレフィンやフッ素系ポリマーなどの材質からなり、収縮後の肉厚がｔ０．１８〜ｔ０．２ミリメートル程度となる熱収縮チューブを用いることでワイヤー３ｂの直径が増大し過ぎないようにして、中脚１ｂの外周部に面するコイル３の内周部一層目となるワイヤー３ｂの占積率の増加を最小限に抑えることができる。
【００３４】
次に、図１乃至図３に基づいて、上述した構成でなるリアクトル１０の組立方法および組立手順について、以下に説明する。
【００３５】
まず、コイル３は、Ｅ型のコア１の中脚１ｂに挿入した際にその外周部に面する部位となるワイヤー３ｂを熱収縮チューブからなる絶縁チューブ３ａで予め絶縁被覆したのち、所定の回数で複数層に巻回されることで、図３に示すようにＥ型のコア１に挿入できる形状に形成する。
【００３６】
巻回されたコイル３は、その外周部にコ字状に形成された複数の絶縁紙４を備えて、図３に示す矢印のようにＥ型のコア１に挿入される。
【００３７】
次に、Ｅ型のコア１の上端部に、図３に示す矢印のように、Ｉ型のコア２の対応する面を合わせ組み付けて溶接により接合する。これにより、図１と、図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）とに示すようなリアクトル１０が形成され、最後に、図示しない端子及び端子台や底板を取付けたのち、ワニスを含浸して完成となる。
【００３８】
以上説明したように、本発明の構成によれば、コイル３は、Ｅ型のコア１の中脚１ｂの外周部に面する部位となる内周部一層目のワイヤー３ｂが絶縁チューブ３ａにより絶縁被覆されたことにより、図２（Ｂ）に示すコイル３とＥＩ型のコアとの空間距離Ｂを、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す従来のリアクトル３００における空間距離Ａよりも狭めることが可能になって、巻回されたコイル３の外形寸法を小さくしてコイル３とＥＩ型のコアとを絶縁できることになり、リアクトル１０を小型化できるようになる。
【符号の説明】
【００３９】
１  Ｅ型のコア（第１コア）
１ａ  外脚
１ｂ  中脚
１ｃ  接続部
１ｄ  中脚の下部両端
１ｅ  中脚の上部両端
２  Ｉ型のコア（第２コア）
３  コイル
３ａ  絶縁チューブ
３ｂ  ワイヤー
３ｃ  コイルの内径下部両角
３ｄ  コイルの内径上部両角
４  絶縁紙
１０  リアクトル
【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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