(57)【要約】      （修正有）【課題】リアクトル本体が筐体から脱落する問題が生じる可能性を低減させるとともに、磁気特性の低下を抑制しうるリアクトル装置を提供する。【解決手段】リング形状を有するコイル１５とその周囲に配置されたコア１０とを備えるリアクトル本体２０、リアクトル本体２０を収容する筐体３０、およびリアクトル本体２０を筐体３０に対して固定する封止材４０を備える。コイル１５の回転対称軸を含む面におけるコイル断面の外形は、長手方向が第１方向に沿った２つの矩形Ｒｅｃ１、Ｒｅｃ２からなり、矩形を周回する磁路ＭＰは、第１方向に沿った第１部分磁路ＭＰ１が、断面内で第１方向に垂直な第２方向に沿った第２磁路部分ＭＰ２よりも長く、筐体３０の収容部の内面とリアクトル本体２０との離間距離は、次の関係を満たす。Ｄ１＜Ｄ２（ただし、Ｄ１は第１方向に沿った離間距離であり、Ｄ２は第２方向に沿った離間距離（Ｄ２１及びＤ２２）である。）【選択図】図６
2017112309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング形状を有するコイルと前記コイルの周囲に配置されたコアとを備えるリアクトル本体、
前記リアクトル本体を収容する収容部を有する筐体、および
前記リアクトル本体と前記筐体との間に配置されて前記リアクトル本体を前記筐体に対して固定する封止材
を備えるリアクトル装置であって、
前記コイルのリング形状の回転対称軸を含む面で前記コイルを切断したときに得られるコイル断面の外形は、長手方向が第1方向に沿った２つの矩形からなり、
前記矩形の周辺を周回するように前記コア内に形成される磁路は、前記第１方向に沿って延在する第１部分磁路が、前記断面内で前記第１方向に垂直な方向である第２方向に沿って延在する第２磁路部分よりも長く、
前記筐体の前記収容部の内面と前記リアクトル本体との離間距離は、下記の関係を満たすこと
Ｄ１＜Ｄ２
（ただし、Ｄ１は前記第１方向に沿った離間距離であり、Ｄ２は前記第２方向に沿った離間距離である。）
を特徴とするリアクトル装置。
【請求項２】
前記リアクトル本体における前記第２方向に沿った方向を法線とする面である第１面は、前記封止材との固着面である、請求項１に記載のリアクトル装置。
【請求項３】
前記封止材のうち前記第１面に固着する材料は硬化性材料の硬化物である、請求項２に記載のリアクトル装置。
【請求項４】
前記リアクトル本体における前記第１方向に沿った方向を法線とする面である第２面には、前記封止材が固着されていない、請求項１から３のいずれか一項に記載のリアクトル装置。
【請求項５】
前記封止材は、前記第１面に固着する第１封止材と、前記リアクトル装置における前記第１方向に沿った方向を法線とする面である第２面に固着する第２封止材とを備え、
前記第２封止材は、前記第１封止材よりも体積変化しにくい、請求項１に記載のリアクトル装置。
【請求項６】
前記第１封止材および前記第２封止材は樹脂系材料を含む、請求項５に記載のリアクトル装置。
【請求項７】
前記コアは、磁性粉末を含む材料を加圧成形してなる圧粉体を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のリアクトル装置。
【請求項８】
前記磁性粉末は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｐ−Ｃ系合金およびＣｏ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系合金からなる群から選ばれた１種または２種以上の非晶質磁性材料の粉末を含む、請求項７に記載のリアクトル装置。
【請求項９】
前記非晶質磁性材料はＦｅ−Ｐ−Ｃ系合金からなる、請求項８に記載のリアクトル装置。
【請求項１０】
前記圧粉体は、前記磁性粉末を前記圧粉体に含有される他の材料に対して結着させる結着成分を含有する、請求項８または９に記載のリアクトル装置。
【請求項１１】
前記結着成分は、樹脂材料に基づく成分を含む、請求項１０に記載のリアクトル装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載されるリアクトル装置が実装された電気・電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトル装置および当該リアクトル装置を備える電気・電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車等の昇圧回路や、発電、変電設備に用いられるリアクトル装置は、環状のコアとコアに巻回されたコイルとからなるリアクトル本体、リアクトル本体を収容する筐体、およびリアクトル本体と筐体との間に充填された封止材を備える（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
リアクトル装置は、使用時に交流電流が印加されると、コアの磁歪特性により交流の電流変化に応じてコアが周期的に変形し、リアクトル本体から振動や熱が発生する。封止材は、このリアクトル本体からの振動やリアクトル装置が置かれた環境（例えば自動車）からリアクトル装置に与えられる振動に耐えて、リアクトル本体を筐体に対して固定することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４２３７９号公報
【特許文献２】特開２０１４−２２４１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リアクトル本体と筐体との間に充填された封止材は、特許文献２に示されるように、リアクトル本体を筐体内に収容した状態で、リアクトル本体と筐体との間に硬化性組成物をポッティング（注型）して、硬化性組成物を硬化させることによって形成される。リアクトル本体を筐体に対して強固に固定する観点からは、封止材を硬質なもの、具体的にはヤング率が高い材料とすることが好ましい。しかしながら、硬質な封止材を形成しうる硬化性組成物は硬化の際の体積収縮によって、リアクトル本体のコアに強い圧縮応力を与えてしまう。コアが強い圧縮応力を受けると、リアクトル本体の磁気特性、特に鉄損に悪影響が及ぼされてしまう。この傾向は、リアクトル本体が圧粉コアを備える場合に顕著となる。
【０００６】
このような影響が及ぼされることを避ける方法の一つに、封止材を形成するための硬化性組成物として、硬化時にコアに圧縮応力を与えにくい材料を用いることが考えられる。しかしながら、その場合には硬化物である封止材が軟質なもの（ヤング率が低いもの）となってしまい、リアクトル本体からの振動やリアクトル装置外からの振動によって、リアクトル本体が筐体から脱落してしまう危険性が高まる。
【０００７】
本発明は、かかる現状を鑑み、使用中にリアクトル本体が筐体から脱落する問題が生じる可能性を低減させるとともに、リアクトル装置の磁気特性の低下を抑制することを実現しうるリアクトル装置および当該リアクトル装置を備える電気・電子機器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】
上記課題を解決するために提供される本発明は、一態様において、リング形状を有するコイルと前記コイルの周囲に配置されたコアとを備えるリアクトル本体、前記リアクトル本体を収容する収容部を有する筐体、および前記リアクトル本体と前記筐体との間に配置されて前記リアクトル本体を前記筐体に対して固定する封止材を備えるリアクトル装置であって、前記コイルのリング形状の回転対称軸を含む面で前記コイルを切断したときに得られるコイル断面の外形は、長手方向が第1方向に沿った２つの矩形からなり、前記矩形の周辺を周回するように前記コア内に形成される磁路は、前記第１方向に沿って延在する第１部分磁路が、前記断面内で前記第１方向に垂直な方向である第２方向に沿って延在する第２磁路部分よりも長く、前記筐体の前記収容部の内面と前記リアクトル本体との離間距離は、下記の関係を満たすこと
Ｄ１＜Ｄ２
（ただし、Ｄ１は前記第１方向に沿った離間距離であり、Ｄ２は前記第２方向に沿った離間距離である。）
を特徴とするリアクトル装置である。
【０００９】
筐体の収容部の内面とリアクトル本体との離間距離が上記の関係を満たすことにより、封止材の体積変化（硬化収縮、熱膨張・熱収縮などが例示される。）によってリアクトル本体のコアに応力が付与されても、リアクトル本体の磁気特性に影響を及ぼしにくい。このため、封止材によってリアクトル本体を筐体に対して固定しても、磁気特性が低下しにくいリアクトル装置を得ることができる。
【００１０】
前記リアクトル本体における前記第２方向に沿った方向を法線とする面である第１面は、前記封止材との固着面であっても、その固着面からリアクトル本体のコアに付与される応力がリアクトル本体の磁気特性に影響を及ぼしにくい。
【００１１】
前記封止材のうち前記第１面に固着する材料は硬化性材料の硬化物であってもよい。硬化性物質が硬化する際には多くの場合収縮が生じるため、この硬化収縮によってリアクトル本体のコアに応力が付与されやすい。そのような場合であっても、リアクトル本体の磁気特性は影響を受けにくい。
【００１２】
前記リアクトル本体における前記第１方向に沿った方向を法線とする面である第２面には、前記封止材が固着されていなくてもよい。
【００１３】
前記封止材は、前記第１面に固着する第１封止材と、前記リアクトル装置における前記第１方向に沿った方向を法線とする面である第２面に固着する第２封止材とを備えていてもよい。この場合において、前記第２封止材は、前記第１封止材よりも体積変化しにくいことが好ましい。また、前記第１封止材および前記第２封止材は樹脂系材料を含んでいてもよい。
【００１４】
前記コアは、磁性粉末を含む材料を加圧成形してなる圧粉体を備えていてもよい。この場合において、前記磁性粉末は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｐ−Ｃ系合金およびＣｏ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系合金からなる群から選ばれた１種または２種以上の非晶質磁性材料の粉末を含んでいてもよい。非晶質磁性材料は比較的硬質なので、磁性粉末が非晶質磁性材料の粉末を含んでいる場合には、コアに外力が付与されたときに歪として蓄積されやすい。コアに蓄積された歪はそのコアを備えるリアクトル本体の磁気特性に悪影響を及ぼしやすい。しかしながら、上記のように、本発明に係るリアクトル装置では、リアクトル本体と筐体との相対位置関係が適切に規定され、その結果、その間に位置する封止材の厚さが適切に制御されているため、封止材の体積変化がリアクトル本体の磁気特性に影響を及ぼしにくい。したがって、本発明に係るリアクトル装置では、コアに含有される磁性粉末が非晶質磁性材料を含む場合であっても磁気特性の劣化が生じにくい。
【００１５】
前記非晶質磁性材料はＦｅ−Ｐ−Ｃ系合金からなるものであってもよい。かかる材料は磁歪定数が比較的高い場合があるが、そのような場合であっても、本発明に係るリアクトル装置は磁気特性の劣化が生じにくい。
【００１６】
上記の圧粉体は、前記磁性粉末を前記圧粉体に含有される他の材料に対して結着させる結着成分を含有していてもよい。結着成分を有する場合には、圧粉体が形状を保持することが比較的容易である。また、結着成分が磁性粉末間で優先的に変形する場合もあり、この場合には磁性粉末に歪が蓄積しにくい。上記の結着成分は、樹脂材料に基づく成分を含むことが好ましい。
【００１７】
本発明は、別の一態様として、上記の本発明に係るリアクトル装置が実装された電気・電子機器を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、使用中にリアクトル本体が筐体から脱落する問題が生じる可能性を低減させるとともに、リアクトル装置の磁気特性の低下を抑制することを実現しうるリアクトル装置が提供される。また、上記のリアクトル装置を備える電気・電子機器も提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るリアクトル装置の形状を概念的に示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】テスト用リアクトルを説明するための斜視図である。
【図４】テスト用リアクトルを説明するための斜視図である。
【図５】テスト用リアクトルを用いて鉄損Ｐｃｖを測定した結果を示すグラフである。
【図６】本発明の他の一実施形態に係るリアクトル装置の断面図である。
【図７】本発明の別の一実施形態に係るリアクトル装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について詳しく説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るリアクトル装置の形状を概念的に示す斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図である。図１および図２に示されるように、リアクトル装置１００は、リング形状を有するコイル１５とコイル１５の周囲に配置されたコア１０とを備えるリアクトル本体２０、リアクトル本体２０を収容する収容部を有する筐体３０、およびリアクトル本体２０と筐体３０との間に配置されてリアクトル本体２０を筐体３０に対して固定する封止材４０を備える。
【００２２】
図２の断面は、具体的には、コイル１５のリング形状の回転対称軸を含む面である。筐体３０は外装部３１および収容部内の突出部３２からなり、封止材４０は、リアクトル本体２０の内周側に位置する内周側封止材４１およびリアクトル本体２０の外周側に位置する外周側封止材４２からなる。
【００２３】
コイル１５は、絶縁被覆された導体からなる巻線をらせん状に巻回して構成される。導体には、銅や銅合金などの金属材料が好適に用いられ、絶縁被覆にはエナメルなどの樹脂系材料が好適に用いられる。巻線の断面形状は限定されない。円形、楕円形、矩形などが例示される。
【００２４】
筐体３０は一の面が開口した容器状の形状を有し、その内部にリアクトル本体２０を収容する。筐体３０の内部に位置する収容部にはリアクトル本体２０の形状に合わせた凹凸構造を有しリアクトル本体２０が筐体３０内部で移動しにくいような構成となっていてもよい。本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１００の筐体３０の収容部には、この目的での突出部３２が設けられている。筐体３０の開口している一面が部分的に覆われていてもよい。筐体３０の構成材料は限定されない。放熱性に優れる材料であることが好ましく、この観点から、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料が好適に用いられる。
【００２５】
この断面は、コイル１５のリング形状の回転対称軸を含む面である。図２に示される図１のＡ−Ａ線での断面でコイル１５を切断したときに得られるコイル１５の断面の外形は、長手方向が第１方向（図２ではＺ１−Ｚ２方向）に沿った２つの矩形Ｒｅｃ１，Ｒｅｃ２からなる。コイル１５の断面の矩形Ｒｅｃ１，Ｒｅｃ２のそれぞれの周辺を周回するように、コア内には磁路ＭＰが形成される。磁路ＭＰは、第１方向（図２ではＺ１−Ｚ２方向）に沿って延在する第１部分磁路ＭＰ１が、上記の断面内で第１方向（図２ではＺ１−Ｚ２方向）に垂直な方向である第２方向（図２ではＸ１−Ｘ２方向）に沿って延在する第２磁路部分ＭＰ２よりも長い。
【００２６】
筐体３０の収容部の内面とリアクトル２０本体との離間距離は、下記の関係を満たす。
Ｄ１＜Ｄ２
【００２７】
ここで、Ｄ１は第１方向（図２ではＺ１−Ｚ２方向）に沿った離間距離であり、図２では、リアクトル本体２０が筐体３０の収容部の底面に接しているため、Ｄ１の長さはゼロ（０）である。Ｄ２は第２方向（図２ではＸ１−Ｘ２方向）に沿った離間距離であり、図２では、リアクトル本体２０の内周側の離間距離Ｄ２１および外周側の離間距離Ｄ２２で示される。
【００２８】
このようにリアクトル本体２０のコア１０内に定義される第１部分磁路ＭＰ１が延在する方向である第１方向における離間距離Ｄ１が相対的に小さいことにより、リアクトル２０の周囲に位置する封止材４０が形成時または使用時に体積変化（封止材４０の変形を含む、以下同じ。）を生じることがあっても、リアクトル本体２０の磁気特性に影響を及ぼしにくい。
【００２９】
本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１００では、リアクトル本体２０における第２方向（図２ではＸ１−Ｘ２方向）に沿った方向を法線とする面である第１面Ｓ１は、封止材４０との固着面である。具体的には、リアクトル本体２０における第２方向（図２ではＸ１−Ｘ２方向）に沿った方向を法線とする面である第１面Ｓ１のうち、内周側の面である第１内周面Ｓ１１は、内周側封止材４１に固着する面である。また、第１面Ｓ１のうち外周側の面である第１外周面Ｓ１２は、外周側封止材４２に固着する面である。
【００３０】
本実施形態に係るリアクトル装置１００のように封止材４０がリアクトル本体２０の面に固着する場合には、リアクトル本体２０の磁気特性は封止材４０の体積変化の影響を受けやすいが、本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１００は、固着面（第１面Ｓ１（第１内周面Ｓ１１、第１外周面Ｓ１２））の法線が、相対的に磁路長が短い第２部分磁路ＭＰ２に沿った方向となっているため、封止材が体積変化したことに基づいて固着面（第１面Ｓ１（第１内周面Ｓ１１、第１外周面Ｓ１２））からリアクトル本体２０、具体的にはコア１０内に応力が付与されても、リアクトル本体２０の磁気特性は影響を受けにくい。
【００３１】
この点に関し、図３および図４を用いて説明を行う。図３は、リングコアにコイルが巻回されてなるテスト用リアクトルに対して、磁路に沿った方向に圧縮力を印加した状態を概念的に示す斜視図である。図４は、リングコアにコイルが巻回されてなるテスト用リアクトルに対して、磁路に直交する方向に圧縮力を印加した状態を概念的に示す斜視図である。
【００３２】
図３および図４に示したように、リングコアは、直方体形状を有する４本の磁性体を組み合わせて内周側が平面視で矩形となるように形成されている。この直方体形状の磁性体は、Ｆｅ−Ｐ−Ｃ系のＦｅ基非晶質合金粉末と結着成分であるアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂からなるバインダー樹脂とを混合し、加圧成形したものである。このリングコアの内周側の矩形の短軸を画成する直方体の磁性体にコイルが巻回されている。コイルに電流を流すことにより、リングコアにはその内部を周回する磁路が形成され、リングコアの内周側の矩形の長軸を画成する直方体の磁性体内には、その磁性体の長軸に沿った方向に磁路が形成される。図３では、この磁路に沿った方向に圧縮力が加えられている。図４では、この磁路に直交する方向に圧縮力が加えられている。なお、圧縮は油圧プレス装置（マサダ製作所製ＭＨ−１５）にて行った。
【００３３】
図５は、図３の構成を備えるリアクトルおよび図４の構成を備えるリアクトルのそれぞれについて鉄損Ｐｃｖを測定し、圧縮力を加えなかった場合を基準として、鉄損Ｐｃｖがどの程度増加したかを測定した結果を示すグラフである。なお、鉄損ＰｃｖはＢｍ＝１００ｍＴ、１００ｋＨｚにて測定した。図５において、応力は引張応力を正としているため、圧縮力が加えられると、応力としては負の値（圧縮応力）となっている。
【００３４】
図５において、図３の構成を備えるリアクトルの測定結果は破線で示され、図４の構成を備えるリアクトルの測定結果は実線で示されている。図５に示されるように、磁路に沿った方向に圧縮応力が付与された場合（実線）には、磁路に直交する方向に圧縮応力が付与された場合（破線）に比べて、鉄損Ｐｃｖは増大しやすい。したがって、リアクトル装置では、リアクトル本体における磁路に沿った方向には圧縮応力が付与されないように、リアクトル本体および装置内の他の構成要素を配置することが好ましい。
【００３５】
本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１００では、リアクトル本体２０に封止材４０が固着しているため、封止材４０の体積変化に基づく圧縮応力などの応力がリアクトル本体２０に付与されうる。この体積変化としては、封止材４０が硬化性材料の硬化物である場合における硬化収縮や、リアクトル装置１００を使用中に温度が変化したことに基づく封止材４０の膨張や収縮が例示される。このようにリアクトル本体２０に対して応力が付与された場合であっても、コア１０内の磁路長が長い方の部分磁路である第１部分磁路ＭＰ１に沿った方向を面内方向とする第１面Ｓ１（内周側第１面Ｓ１１、外周側第１面Ｓ１２）がリアクトル本体２０における固着面となるため、応力が付与される方向は、図４に示されるリアクトルのように、磁路の方向と直交する方向に加えられる割合が多い。このため、本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１００では、リアクトル本体２０を筐体３０に対して固定することを安定的に行いつつ、リアクトル装置１００の磁気特性の低下を抑制することができる。
【００３６】
図６は、本発明の他の一実施形態に係るリアクトル装置１１０について、図２と同様にコイル１５のリング形状の回転対称軸を含む面を切断面とする断面図である。本発明の他の一実施形態に係るリアクトル装置１１０と本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１００とは、リアクトル本体２０が筐体３０の収容部の底面に接しないように配置される点で相違する。そして、本発明の他の一実施形態に係るリアクトル装置１１０は、リアクトル本体２０と筐体３０の収容部の底面との間には、第１面Ｓ１（第１内周面Ｓ１１、第１外周面Ｓ１２）に固着する材料とは異なる材料により構成された封止材が配置される。以下の説明では、第１面Ｓ１（第１内周面Ｓ１１、第１外周面Ｓ１２）に固着する封止材を第１封止材４０（本実施形態では、具体的には、内周側封止材４１および外周側封止材４２から構成される。）といい、リアクトル本体２０と筐体３０の収容部の底面との間に位置する封止材を第２封止材４３という。本発明の他の一実施形態に係るリアクトル装置１１０では、第２封止材４３は、リアクトル装置１１０における第１方向（図６ではＺ１−Ｚ２方向）に沿った方向を法線とする面である第２面Ｓ２に固着している。したがって、本発明の他の一実施形態に係るリアクトル装置１１０と本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１００とは、前者が第２面Ｓ２に第２封止材４３が固着しているのに対し、後者は第２面Ｓ２に封止材（第２封止材４３）が固着されていないという相違点を有する。
【００３７】
本発明の他の一実施形態に係るリアクトル装置１１０では、筐体３０の収容部の内面とリアクトル本体２０との離間距離に関し、第２方向（図６ではＸ１−Ｘ２方向）に沿った離間距離Ｄ２（内周側の離間距離Ｄ２１および外周側の離間距離Ｄ２２）が第１方向（図６ではＺ１−Ｚ２方向）に沿った離間距離Ｄ１よりも大きい。このような関係を満たすことにより、第１封止材４０（内周側封止材４１，外周側封止材４２）および第２封止材４３が体積変化をするような材料から構成されている場合であっても、その体積変化がリアクトル本体２０の磁気特性に影響を与えにくい。
【００３８】
封止材がリアクトル本体２０の磁気特性に与える影響をより安定的に低減させる観点から、第２封止材４３は、第１封止材４０（内周側封止材４１，外周側封止材４２）よりも体積変化しにくいことが好ましい。この場合の封止材の体積変化は、封止材を構成する材料が硬化性材料の硬化物である場合の硬化収縮や、使用時の熱膨張・熱収縮を含む。
【００３９】
第１封止材４０（内周側封止材４１，外周側封止材４２））および第２封止材４３を構成する材料の具体的な種類は限定されない。第１封止材４０（内周側封止材４１，外周側封止材４２）および第２封止材４３が樹脂系材料を含んでいてもよい。この場合には、第１面や第２面への固着が容易となり、好ましい。封止材が含有していてもよい樹脂として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、およびポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の耐熱性を有する（軟化点が高い）熱可塑性樹脂、ポリエステル（ＰＥ）等の熱可塑性樹脂にイソシアネート系などの架橋剤を添加して硬化性を高めたものなどが例示される。また、封止材は、アルミナ、シリカ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素などの無機系材料からなる充填剤を含有していていもよい。
【００４０】
コア１０は、磁性粉末を含む材料を加圧成形してなる圧粉体を備えていてもよい。圧粉体を構成する磁性粉末の種類は限定されない。磁性粉末を構成する磁性材料は、結晶質磁性材料と非晶質磁性材料とに大別される。
【００４１】
結晶質磁性材料は、結晶質であること（一般的なＸ線回折測定により、材料種類を特定できる程度に明確なピークを有する回折スペクトルが得られること）、および強磁性体、特に軟磁性体であることを満たす限り、具体的な種類は限定されない。結晶質磁性材料の具体例として、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｖ系合金、Ｆｅ−Ａｌ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金、カルボニル鉄および純鉄が挙げられる。上記の結晶質磁性材料は１種類の材料から構成されていてもよいし複数種類の材料から構成されていてもよい。
【００４２】
非晶質磁性材料は、非晶質であること（一般的なＸ線回折測定により、材料種類を特定できる程度に明確なピークを有する回折スペクトルが得られないこと）、および強磁性体、特に軟磁性体であることを満たす限り、具体的な種類は限定されない。非晶質磁性材料の具体例として、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｐ−Ｃ系合金およびＣｏ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系合金が挙げられる。上記の非晶質磁性材料は１種類の材料から構成されていてもよいし複数種類の材料から構成されていてもよい。
【００４３】
上記の非晶質磁性材料の一例であるＦｅ−Ｐ−Ｃ系合金について組成の例を具体的に示せば、組成式が、Ｆｅ１００原子％-ａ-ｂ-ｃ-ｘ-ｙ-ｚ-ｔＮｉａＳｎｂＣｒｃＰｘＣｙＢｚＳｉｔで示され、０原子％≦ａ≦１０原子％、０原子％≦ｂ≦３原子％、０原子％≦ｃ≦６原子％、６．８原子％≦ｘ≦１３原子％、２．２原子％≦ｙ≦１３原子％、０原子％≦ｚ≦９原子％、０原子％≦ｔ≦７原子％であるＦｅ基非晶質合金が挙げられる。上記の組成式において、Ｎｉ，Ｓｎ，Ｃｒ，ＢおよびＳｉは任意添加元素である。
【００４４】
非晶質磁性材料を用いた場合には、結晶質磁性材料を用いた場合よりも、基本的傾向としてリアクトル装置の鉄損を低減させることができる。その一方で、結晶質磁性材料よりも比較的磁歪定数が大きい材料が含まれるため、リアクトル装置が非晶質磁性材料の磁性粉末を含む圧粉体からなる圧粉コアを備える場合には、封止材の体積変化がリアクトル装置の鉄損に影響を及ぼしやすい。そのような場合であっても、本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１００や本発明の他の一実施形態に係るリアクトル装置１１０の場合には、封止材（第１封止材４０（内周側封止材４１，外周側封止材４２）および第２封止材４３）の体積変化に基づく応力がコア１０に付与されにくいため、リアクトル本体２０の磁気特性が低下しにくい。
【００４５】
磁性粉末の形状は限定されず、球状であってもよいし非球状であってもよい。非球状である場合には、鱗片状、楕円球状、液滴状、針状といった形状異方性を有する形状であってもよいし、特段の形状異方性を有しない不定形であってもよい。不定形の粉体の例として、球状の粉末の複数が、互いに接して結合していたり、他の粉末に部分的に埋没するように結合していたりする場合が挙げられる。磁性粉末の形状は、磁性粉末を製造する段階で得られた形状であってもよいし、製造された磁性粉末を二次加工することにより得られた形状であってもよい。前者の形状としては、球状、楕円球状、液滴状、針状などが例示され、後者の形状としては、鱗片状が例示される。
【００４６】
磁性粉末の大きさも限定されない。レーザー回折・散乱式粒子径分布測定を行った際の体積分布におけるメジアン径Ｄ５０として、０．１μｍ以上１００μｍ以上が例示され、１μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい場合がある。
【００４７】
圧粉体は、磁性粉末を圧粉体に含有される他の材料に対して結着させる結着成分を含有することが好ましい場合がある。結着成分として、通常、絶縁性の材料が使用される。これにより、圧粉体としての絶縁性を高めることが可能となる。この絶縁性の材料として、樹脂材料および樹脂材料の熱分解残渣（本明細書において、これらを「樹脂材料に基づく成分」と総称する。）などの有機系の材料、無機系の材料などが例示される。結着成分は樹脂材料に基づく成分を含むことが生産性の観点などから好ましい。樹脂材料として、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などが例示される。無機系の材料からなる結着成分は水ガラスなどガラス系材料が例示される。結着成分は一種類の材料から構成されていてもよいし、複数の材料から構成されていてもよい。結着成分は有機系の材料と無機系の材料との混合体であってもよい。
【００４８】
圧粉体は上記のとおり加圧成形により形成される。この加圧成形の条件は限定されない。圧粉体を形成するための材料の組成に応じて適宜設定される。加圧力の具体例として、０．１ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下が挙げられる。加圧成形の際に加熱してもよいし常温で加圧してもよい。加圧成形後の成形体を加熱してもよい。成形体を加熱することによって、加圧成形時に磁性粉末に加えられた歪が緩和される場合もある。加熱条件は成形体の組成に応じて適宜設定される。加熱条件の具体例として、２００℃から５００℃の温度で１０分間から１０時間保持することが挙げられる。
【００４９】
図７は、本発明の別の一実施形態に係るリアクトル装置１２０について、図２と同様にコイル１５のリング形状の回転対称軸を含む面を切断面とする断面図である。前述のリアクトル装置１００，１１０との対比で、本発明の別の一実施形態に係るリアクトル装置１２０は、コイル１５の断面が作る矩形Ｒｅｃ１，Ｒｅｃ２において長軸および短軸の関係が逆になっており、その結果、第１方向が図７におけるＸ１−Ｘ２方向となっている点が相違する。
【００５０】
すなわち、コア１０内にコイル１５の断面が作る矩形Ｒｅｃ１，Ｒｅｃ２を周回するように形成される磁路ＭＰのうち、相対的に長い磁路部分である第１部分磁路ＭＰ１は、筐体３０の開口が作る面の法線と交差する方向であるＸ１−Ｘ２方向に延在している。
【００５１】
リアクトル装置１２０では、第１封止材４０は、リアクトル本体２０と筐体の収容部の上面との間に位置する上面側封止材４４およびリアクトル本体２０と筐体の収容部の底面との間に位置する底面側封止材４５とからなる。これらの第１封止材４０（上面側封止材４４、底面側封止材４５）に固着する第１面は、第１上面Ｓ１１’と第１底面Ｓ１２’とからなる。
【００５２】
第２封止材４３は、リアクトル本体２０と筐体３０の収容部の内側面との間に位置する内周側封止材４６およびリアクトル本体２０と筐体３０の収容部の外側面との間に位置する外周側封止材４７とからなる。これらの第２封止材４３（内周側封止材４６、外周側封止材４７）に固着する第２面は、第２内周面Ｓ２１と第２外周面Ｓ２２とからなる。
【００５３】
リアクトル装置１２０では、第１方向（図７ではＸ１−Ｘ２方向）に沿った離間距離である内周側の離間距離Ｄ２１および外周側の離間距離Ｄ２２は、第２方向（図７ではＺ１−Ｚ２方向）に沿った離間距離である上面側の離間距離Ｄ１１および底面側の離間距離Ｄ１２よりも短い。
【００５４】
したがって、リアクトル装置１２０においても、相対的に長い磁路部分である第１部分磁路ＭＰ１に沿った第１方向（図７ではＸ１−Ｘ２方向）にリアクトル本体２０に並んで位置する第２封止材４３（内周側封止材４６、外周側封止材４７）の第１方向の厚さは、第１封止材４０（上面側封止材４４、底面側封止材４５）における第１方向に直交する第２方向（図７ではＺ１−Ｚ２方向）の厚さよりも薄いため、封止材（第１封止材４０、第２封止材４３）に体積変化があっても、その影響がリアクトル本体２０の磁気特性に及びにくい。
【００５５】
上記の本発明のいくつかの実施形態に係るリアクトル装置１００，１１０，１２０が実装された電気・電子機器として、リアクトル装置１００が組み込まれたコンバータが例示される。特に、ハイブリッド自動車や電気自動車において電圧の昇降圧を行うコンバータは、車載部品であるため、振動などの外力を受けやすい一方で特に高い信頼性が求められている。本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１００，１１０，１２０は、その内部においてリアクトル本体２０が筐体３０に対して固定されることが実現されるとともに、封止材（第１封止材４０、第２封止材４３）の体積変化がリアクトル本体２０の磁気特性、特に鉄損Ｐｃｖに影響を与えにくい。このため本発明の一実施形態に係るリアクトル装置１００，１１０，１２０は、車載用途のコンバータとして好適に使用されうる。
【００５６】
なお、上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明のリアクトル装置は、車載用途のコンバータの部品としてトランスやチョークコイル等のインダクタとして好適に使用されうる。
【符号の説明】
【００５８】
１００，１１０，１２０      リアクトル装置
１０      コア
１５      コイル
２０      リアクトル本体
３０      筐体
３１      外装部
３２      収容部内の突出部
Ｒｅｃ１，Ｒｅｃ２      コイル１５の断面の矩形
４０      封止材（第１封止材）
４１      内周側封止材
４２      外周側封止材
４４      上面側封止材
４５      底面側封止材
４３      第２封止材
４６      外周側封止材
４７      内周側封止材
ＭＰ      磁路
ＭＰ１      第１部分磁路
ＭＰ２      第２磁路部分
Ｓ１      第１面
Ｓ１１      第１内周面
Ｓ１２      第１外周面
Ｓ１１’      第１上面
Ｓ１２’      第１底面
Ｓ２      第２面
Ｓ２１      第２内周面
Ｓ２２      第２外周面
Ｄ１      第１方向に沿った離間距離
Ｄ１１      上面側の離間距離
Ｄ１２      底面側の離間距離
Ｄ２      第２方向に沿った離間距離
Ｄ２１      内周側の離間距離
Ｄ２２      外周側の離間距離
【図１】
2017112309.tif 000003
【図２】
2017112309.tif 000004
【図３】
2017112309.tif 000005
【図４】
2017112309.tif 000006
【図５】
2017112309.tif 000007
【図６】
2017112309.tif 000008
【図７】
2017112309.tif 000009