(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯材積層断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかになるように、帯材を円形又は楕円形リング状に巻いて形成された巻鉄芯と、該巻鉄芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、前記巻鉄芯が周方向で複数の鉄芯構成部材に分割されることで、周方向の２箇所以上にギャップを有するリアクトルであって、
前記各鉄芯構成部材は、巻鉄芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、該プラスチックケースは、各鉄芯構成部材を収納するための、仕切板部で仕切られた複数の収納部を有し、該各収納部に前記各鉄芯構成部材が収納された状態で、前記仕切板部により前記ギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側に前記コイルが巻き付けられることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【請求項２】
帯材積層断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかになるように、帯材を円形又は楕円形リング状に巻いて形成された巻鉄芯と、該巻鉄芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、前記巻鉄芯が周方向で複数の鉄芯構成部材に分割されることで、周方向の２箇所以上にギャップを有するリアクトルであって、
前記各鉄芯構成部材は、巻鉄芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、該プラスチックケースは、各鉄芯構成部材を収納するための複数のケース体により構成され、該各ケース体に前記各鉄芯構成部材が収納された状態で、該複数のケース体を連結した際のケース体端面により前記ギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側に前記コイルが巻き付けられることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【請求項３】
コイルがプラスチックケースを介して巻鉄芯に対して樹脂で接着固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項４】
隣接する各コイル巻線間の周方向の少なくとも一部に樹脂が充填されることにより、コイルがプラスチックケースを介して巻鉄芯に対して接着固定されていることを特徴とする請求項３に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項５】
巻鉄芯が収納されたプラスチックケースの外側に巻鉄芯全周に亘って樹脂接着層が形成され、該樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の少なくとも一部が埋設されることにより、コイルがプラスチックケースを介して巻鉄芯に対して接着固定されていることを特徴とする請求項３に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項６】
巻鉄芯断面の略半分に相当する範囲にのみ樹脂接着層が形成され、該樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の略半分が埋設されていることを特徴とする請求項５に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項７】
プラスチックケースに収納された巻鉄芯とコイルとを備えたリアクトル本体が容器内に入れられ、該容器内に樹脂が充填されることにより樹脂接着層が形成されることを特徴とする請求項５又は６に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項８】
帯材積層断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかになるように、帯材を円形又は楕円形リング状に巻いて形成された巻鉄芯と、該巻鉄芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、該コイルが前記巻鉄芯に対して樹脂で接着固定されたリアクトルであって、
前記巻鉄芯の外側に、巻鉄芯全周に亘って巻鉄芯断面の略半分に相当する範囲にのみ樹脂接着層が形成され、該樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の略半分が埋設されることにより、前記コイルが巻鉄芯に対して接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【請求項９】
巻鉄芯とコイルとを備えたリアクトル本体が容器内に入れられ、該容器内に樹脂が充填されることにより樹脂接着層が形成されることを特徴とする請求項８に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項１０】
巻鉄芯が周方向の１箇所または２箇所以上にギャップを有することを特徴とする請求項８又は９に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項１１】
巻鉄芯が周方向で複数の鉄芯構成部材に分割され、該各鉄芯構成部材が巻鉄芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、この収納された状態で各鉄芯構成部材間に介在するプラスチックケースの一部又は他の絶縁用介装部材により巻鉄芯のギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側にコイルが巻き付けられ、該コイルは前記プラスチックケースを介して巻鉄芯に対して樹脂で接着固定されていることを特徴とする請求項１０に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項１２】
コイルが平角導線縦巻きコイルからなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項１３】
コイルが丸導線コイル又はリッツ線コイルからなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項１４】
巻鉄芯を構成する帯材が、板厚方向での平均Ｓｉ含有量が６．２〜６．９mass％の高珪素鋼板であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項１５】
巻鉄芯を構成する帯材が、板厚方向において板表層側ほどＳｉ濃度が高く且つ板厚中心部に対して板厚方向で略対称なＳｉ濃度分布を有するとともに、板表層部のＳｉ濃度が６．０〜７．０mass％であって且つ板厚中心部とのＳｉ濃度差が０．５mass％以上である高珪素鋼板であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項１６】
巻鉄芯が、帯材を円形又は楕円形リング状に巻いた後、歪取焼鈍しないで得られた巻鉄芯であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項１７】
断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかである円形又は楕円形リング状の磁芯（但し、巻鉄芯を除く）と、該磁芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、該コイルが前記磁芯に対して樹脂で接着固定されたリアクトルであって、
前記磁芯の外側に、磁芯全周に亘って磁芯断面の略半分に相当する範囲にのみ樹脂接着層が形成され、該樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の略半分が埋設されることにより、前記コイルが磁芯に対して接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【請求項１８】
磁芯が周方向の１箇所または２箇所以上にギャップを有することを特徴とする請求項１７に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項１９】
磁芯が周方向で複数の磁芯構成部材に分割され、該各磁芯構成部材が磁芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、この収納された状態で各磁芯構成部材間に介在するプラスチックケースの一部又は他の絶縁用介装部材により磁芯のギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側にコイルが巻き付けられ、該コイルは前記プラスチックケースを介して磁芯に対して樹脂で接着固定されていることを特徴とする請求項１８に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項２０】
プラスチックケースが、各磁芯構成部材を収納するための、仕切板部で仕切られた複数の収納部を有し、前記仕切板部により磁芯のギャップが構成されるようにしたことを特徴とする請求項１９に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項２１】
プラスチックケースが、各磁芯構成部材を収納するための複数のケース体により構成され、該複数のケース体を連結した際のケース体端面により磁芯のギャップが構成されるようにしたことを特徴とする請求項１９に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項２２】
断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかである円形又は楕円形リング状の磁芯（但し、巻鉄芯を除く）と、該磁芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、前記磁芯が周方向で複数の磁芯構成部材に分割されることで、周方向の２箇所以上にギャップを有するリアクトルであって、
前記各磁芯構成部材は、磁芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、該プラスチックケースは、各磁芯構成部材を収納するための、仕切板部で仕切られた複数の収納部を有し、該各収納部に前記各磁芯構成部材が収納された状態で、前記仕切板部により前記ギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側に前記コイルが巻き付けられるとともに、該コイルがプラスチックケースを介して磁芯に対して樹脂で接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【請求項２３】
断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかである円形又は楕円形リング状の磁芯（但し、巻鉄芯を除く）と、該磁芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、前記磁芯が周方向で複数の磁芯構成部材に分割されることで、周方向の２箇所以上にギャップを有するリアクトルであって、
前記各磁芯構成部材は、磁芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、該プラスチックケースは、各磁芯構成部材を収納するための複数のケース体により構成され、該各ケース体に前記各磁芯構成部材が収納された状態で、該複数のケース体を連結した際のケース体端面により前記ギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側に前記コイルが巻き付けられるとともに、該コイルがプラスチックケースを介して磁芯に対して樹脂で接着固定されることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【請求項２４】
隣接する各コイル巻線間の周方向の少なくとも一部に樹脂が充填されることにより、コイルがプラスチックケースを介して磁芯に対して接着固定されていることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項２５】
磁芯が収納されたプラスチックケースの外側に磁芯全周に亘って樹脂接着層が形成され、該樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の少なくとも一部が埋設されることにより、コイルがプラスチックケースを介して磁芯に対して接着固定されていることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項２６】
プラスチックケースに収納された磁芯とコイルとを備えたリアクトル本体が容器内に入れられ、該容器内に樹脂が充填されることにより樹脂接着層が形成されることを特徴とする請求項１７〜２１、２５のいずれかに記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項２７】
リアクトル本体を保持するための上部が開放した環状収納部を有する保持容器と、
断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかである円形又は楕円形リング状の磁芯と該磁芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、前記保持容器の環状収納部内に配置されるリアクトル本体と、
前記保持容器の環状収納部内に充填されてリアクトル本体のコイル及び磁芯並びに保持容器とを一体的に接着固定する樹脂充填層とを有し、
該樹脂充填層は、磁芯の外側に、磁芯全周に亘って磁芯断面の略半分に相当する範囲にのみ形成され、該樹脂充填層内に各コイル巻線の周方向の略半分が埋設されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【請求項２８】
保持容器の環状収納部内の樹脂充填層から露出したリアクトル本体のコイル及び磁芯が薄膜樹脂層で被覆されていることを特徴とする請求項２７に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項２９】
リアクトル本体のコイルが絶縁皮膜を有しない導線からなり、
保持容器の環状収納部を構成する内周側の内壁に、周方向で所定の間隔をおいて突起が形成され、環状収納部内に配置されたリアクトル本体を構成するコイルの内周側において、隣接するコイル巻線間に前記各突起が介装され、隣接するコイル巻線間の絶縁がなされるようにしたことを特徴とする請求項２７又は２８に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項３０】
保持容器が、電源機器の機体に固定されるための手段を有する固定具からなることを特徴とする請求項２７〜２９のいずれかに記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項３１】
電源機器の機体に固定されるための手段が、固定具の中央部に貫設された固定ボルト又は固定ネジ用の取付孔であることを特徴とする請求項３０に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項３２】
磁芯が周方向の１箇所または２箇所以上にギャップを有することを特徴とする請求項２７〜３１のいずれかに記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項３３】
磁芯が周方向で複数の磁芯構成部材に分割され、該各磁芯構成部材が磁芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、この収納された状態で各磁芯構成部材間に介在するプラスチックケースの一部又は他の絶縁用介装部材により磁芯のギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側にコイルが巻き付けられていることを特徴とする請求項３２に記載の低騒音・低損失リアクトル。
【請求項３４】
リアクトル本体が、請求項１、２、１２〜１６のいずれかに記載のリアクトルからなることを特徴とする請求項２７〜３３のいずれかに記載の低騒音・低損失リアクトル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、インバータ回路やコンバータ回路などにインダクタンス素子として用いられるリアクトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インバータ回路、コンバータ回路などの高周波用リアクトルにおいて鉄芯として積層鉄芯を用いると、他の材料の鉄芯に較べて磁束密度を高く設計できるためリアクトルが最も小型になる。この積層鉄芯は、積層材料の厚みと固有抵抗に起因する渦電流が周波数に比例して大きくなり、これが鉄損となるので、積層材料は極力薄いことが要求され、このため極薄珪素鋼板などの軟磁性薄板が使用されるのが通常である。
【０００３】
従来、このような積層鉄芯を用いた高周波用リアクトルとして、図２２に示されるような構造のものが広く用いられている。このリアクトルは、軟磁性薄板から切り出した材料片１１０を積層して形成した四角形断面の各１対の鉄芯ブロック１１ａ，１１ｂを組み立てて構成された積層鉄芯１１と、この積層鉄芯１１の対向する１対の鉄芯ブロック１４ｂに各々巻き付けられるコイル１２ａ，１２ｂとからなるもので、通常、各コイル１２ａ，１２ｂは平角導線１２０を縦巻きすることにより構成される。この平角導線１２０は剛性が高いため、四角形断面の積層鉄芯１１に合わせて四角形に巻くことができず、円形に巻かれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、電源機器の小型化、高効率化を目的として機器の高周波化が進むなかで、リアクトルに対する低鉄損、低導損（銅損）、低騒音化の要求が益々厳しさを増しており、上記のような構造の従来のリアクトルでは、そのような低損失・低騒音化の厳しい要求に対応できなくなりつつある。
本発明者らが検討、整理した従来タイプのリアクトルの具体的な問題点を以下に示す。
【０００５】
(1) コイル１２ａ，１２ｂを構成している平角導線１２０（１ターンの平角導線１２０）どうしが密着しているため、導線どうしの直列キャパシタンスが大きい。このため寄生コンデンサーを介して高周波電流が漏洩するスイッチングノイズが大きく、これを抑えるために外部にノイズ対策部品が必要となる。
(2) リアクトルを極力小型化するために並列に配置された左右のコイル１２ａ，１２ｂが近接しているため、左右のコイル間の並列キャパシタンスが大きい。このため矩形波の電流をＯＦＦした場合にコイル内に共振電流が発生し、これがスイッチングノイズ特性の悪化原因となる。
【０００６】
(3) 並列に配置された左右のコイル１２ａ，１２ｂが近接しているため、絶縁耐電圧を持たせるための絶縁材料を必要とする。
(4) コイル１２ａ，１２ｂを構成している平角導線１２０どうしが密着しているため、近接効果によって増加する交流実効抵抗によりコイルに発熱損失が発生する。
(5) コイルを構成している平角導線１２０どうしが密着しているため、コイルと空気との接触面積が平角導線１２０の側縁面（コイルの外周面）に限定され、しかも並列に配置された左右のコイル１２ａ，１２ｂが近接しているため、効果的な放熱ができない。その結果、放熱面積を大きくするためにリアクトルが大型化・重量化し、これに加えて絶縁材料も必要であるため材料費も嵩むことになる。
【０００７】
(6) 平角導線１２０を縦巻きしたコイル１２ａ，１２ｂの形状が円筒状であるのに対して、これに内接する鉄芯ブロックの断面形状が四角形であるため、コイルと鉄芯との間に無駄な空間が存在し、その分鉄損等が増大する問題がある。
すなわち、断面形状が円形である鉄芯（その外周全体がコイルに内接している鉄芯）を用いたリアクトルを仮定してこれと比較した場合、以下のようになる。まず、鉄芯断面積を同一条件とした場合、四角形断面を有する鉄芯は円形断面を有する鉄芯に較べてコイルの１巻長が長くなるため、導体抵抗（＝直流抵抗＋表皮効果＋近接効果）が増大し、リアクトルの導体損失が増大する。また、コイル内径を同一条件とした場合、四角形断面を有する鉄芯の断面積は円形断面を有する鉄芯の断面積に較べて約３６％少なく、このため磁束密度が高くなり、リアクトルの鉄損が増加することになる。
また、従来タイプのリアクトルは、上述のようにコイルと鉄芯間の空間（空隙）が大きいため、コイルの振動、騒音を防止するのが困難である。
【０００８】
(7) コイル１２ａ，１２ｂが平角導線１２０をストレートな筒状に巻いて形成したものであるため、コイル各端部からの漏洩磁束が大きい。
(8) 鉄芯の積層材料表面には薄い絶縁皮膜が形成され、積層材料間での短絡が防止されるようにしてあるが、同じ寸法の材料片１１０を積層させて鉄芯を構成しているため、材料片１１０の切断面に発生しているバリが隣接する材料片のダレ部分（通常、この部分の絶縁皮膜は破壊されている）に接触してマイクロショートを起こし、特に高周波では鉄損が顕著に増大する。このバリとダレは、実用的な切断加工（せん断）の際に程度の差はあれ必ず発生し、これに伴うマイクロショートは宿命的なものとされてきた。
【０００９】
(9) 複数の鉄芯ブロックを相互に結合固定するための構造部材（締め付け部材など）が必要とされ、また、このために多大な組立工数が必要となる。また、締め付け材などが導電性の金属の場合にはコイルとの絶縁処理が必要である。
(10) 複数の鉄芯ブロックの間に一定のギャップ材１３を挟んで所定の直流重畳特性を得ているため、ギャップ締め付け材が必要とされる。
【００１０】
(11) 複数の鉄芯ブロックを相互に結合固定した構造であるため、個々の鉄芯ブロックに高周波の電磁振動の力が加わり、振動音又は共振音が発生する原因となる。
(12) 多数の材料片１１０を積層させて鉄芯ブロックを構成しているため、多大な切断工数、鉄芯ブロックを形成するための接着等の工数を必要とする。
(13) リアクトルを廃棄分解処理する場合に、解体分離の材料が多岐にわたるため、処理コストが嵩む。
【００１１】
このように従来のリアクトルにはその構造に由来する種々の問題点があり、低損失（低鉄損及び低導損）・低騒音化のさらなる改善は期待できない。
したがって本発明の目的は、上述したような従来のリアクトルの諸問題を全て解消でき、特に低鉄損、低導損（銅損）及び低騒音性が顕著に改善されたリアクトルを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来のリアクトルに較べて特に損失及び騒音特性が顕著に改善され、且つ製造も容易なリアクトルを得るため、鉄芯およびコイルを含めたリアクトルの構造と材質について抜本的な検討を行った。その結果、鉄芯を、帯材をその積層断面形状が円形や楕円形などの形状となるように円形又は楕円形リング状に巻いた巻鉄芯により構成するとともに、コイル（特に好ましくは平角導線縦巻きコイル）を上記巻鉄芯の略全周に形成し、コイルを構成する導線が巻鉄芯内周側から外周側に向けて放射状（或いは扇状）に拡がるような形態とすることにより、上記課題を解決できる低損失（低鉄損及び低導損）・低騒音リアクトルが得られることを見い出した。
【００１３】
また、特に巻鉄芯の素材として、板厚方向での平均Ｓｉ含有量が６．２〜６．９mass％の高珪素鋼板（特に好ましくは略６．６５mass％高珪素鋼板）、又は板表層部のＳｉ濃度が６．０〜７．０mass％であって、板厚方向において板表層側ほどＳｉ濃度が高い特定のＳｉ濃度分布を有する高珪素鋼板を用いることにより、リアクトルの低損失、低騒音化を特に効果的に達成できることを見い出した。
【００１４】
本発明はこのような知見に基づきなされたもので、その特徴は以下のとおりである。
［1］帯材積層断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかになるように、帯材を円形又は楕円形リング状に巻いて形成された巻鉄芯と、該巻鉄芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、前記巻鉄芯が周方向で複数の鉄芯構成部材に分割されることで、周方向の２箇所以上にギャップを有するリアクトルであって、
前記各鉄芯構成部材は、巻鉄芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、該プラスチックケースは、各鉄芯構成部材を収納するための、仕切板部で仕切られた複数の収納部を有し、該各収納部に前記各鉄芯構成部材が収納された状態で、前記仕切板部により前記ギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側に前記コイルが巻き付けられることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【００１５】
［2］帯材積層断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかになるように、帯材を円形又は楕円形リング状に巻いて形成された巻鉄芯と、該巻鉄芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、前記巻鉄芯が周方向で複数の鉄芯構成部材に分割されることで、周方向の２箇所以上にギャップを有するリアクトルであって、
前記各鉄芯構成部材は、巻鉄芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、該プラスチックケースは、各鉄芯構成部材を収納するための複数のケース体により構成され、該各ケース体に前記各鉄芯構成部材が収納された状態で、該複数のケース体を連結した際のケース体端面により前記ギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側に前記コイルが巻き付けられることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【００２１】
［3］上記[1]又は[2]のリアクトルにおいて、コイルがプラスチックケースを介して巻鉄芯に対して樹脂で接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［4］上記[3]のリアクトルにおいて、隣接する各コイル巻線間の周方向の少なくとも一部に樹脂が充填されることにより、コイルがプラスチックケースを介して巻鉄芯に対して接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［5］上記[3]のリアクトルにおいて、巻鉄芯が収納されたプラスチックケースの外側に巻鉄芯全周に亘って樹脂接着層が形成され、該樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の少なくとも一部が埋設されることにより、コイルがプラスチックケースを介して巻鉄芯に対して接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【００２２】
［6］上記[5]のリアクトルにおいて、巻鉄芯断面の略半分に相当する範囲にのみ樹脂接着層が形成され、該樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の略半分が埋設されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［7］上記[5]又は[6]のリアクトルにおいて、プラスチックケースに収納された巻鉄芯とコイルとを備えたリアクトル本体が容器内に入れられ、該容器内に樹脂が充填されることにより樹脂接着層が形成されることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［8］帯材積層断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかになるように、帯材を円形又は楕円形リング状に巻いて形成された巻鉄芯と、該巻鉄芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、該コイルが前記巻鉄芯に対して樹脂で接着固定されたリアクトルであって、
前記巻鉄芯の外側に、巻鉄芯全周に亘って巻鉄芯断面の略半分に相当する範囲にのみ樹脂接着層が形成され、該樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の略半分が埋設されることにより、前記コイルが巻鉄芯に対して接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［9］上記[8]のリアクトルにおいて、巻鉄芯とコイルとを備えたリアクトル本体が容器内に入れられ、該容器内に樹脂が充填されることにより樹脂接着層が形成されることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［10］上記[8]又は[9]のリアクトルにおいて、巻鉄芯が周方向の１箇所または２箇所以上にギャップを有することを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［11］上記[10]のリアクトルにおいて、巻鉄芯が周方向で複数の鉄芯構成部材に分割され、該各鉄芯構成部材が巻鉄芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、この収納された状態で各鉄芯構成部材間に介在するプラスチックケースの一部又は他の絶縁用介装部材により巻鉄芯のギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側にコイルが巻き付けられ、該コイルは前記プラスチックケースを介して巻鉄芯に対して樹脂で接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［12］上記[1]〜[11]のいずれかのリアクトルにおいて、コイルが平角導線縦巻きコイルからなることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［13］上記[1]〜[11]のいずれかのリアクトルにおいて、コイルが丸導線コイル又はリッツ線コイルからなることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［14］上記[1]〜[13]のいずれかのリアクトルにおいて、巻鉄芯を構成する帯材が、板厚方向での平均Ｓｉ含有量が６．２〜６．９mass％の高珪素鋼板であることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［15］上記[1]〜[13]のいずれかのリアクトルにおいて、巻鉄芯を構成する帯材が、板厚方向において板表層側ほどＳｉ濃度が高く且つ板厚中心部に対して板厚方向で略対称なＳｉ濃度分布を有するとともに、板表層部のＳｉ濃度が６．０〜７．０mass％であって且つ板厚中心部とのＳｉ濃度差が０．５mass％以上である高珪素鋼板であることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［16］上記[1]〜[15]のいずれかのリアクトルにおいて、巻鉄芯が、帯材を円形又は楕円形リング状に巻いた後、歪取焼鈍しないで得られた巻鉄芯であることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【００２３】
［17］断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかである円形又は楕円形リング状の磁芯（但し、巻鉄芯を除く）と、該磁芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、該コイルが前記磁芯に対して樹脂で接着固定されたリアクトルであって、
前記磁芯の外側に、磁芯全周に亘って磁芯断面の略半分に相当する範囲にのみ樹脂接着層が形成され、該樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の略半分が埋設されることにより、前記コイルが磁芯に対して接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【００２５】
［18］上記[17]のリアクトルにおいて、磁芯が周方向の１箇所または２箇所以上にギャップを有することを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［19］上記[18]のリアクトルにおいて、磁芯が周方向で複数の磁芯構成部材に分割され、該各磁芯構成部材が磁芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、この収納された状態で各磁芯構成部材間に介在するプラスチックケースの一部又は他の絶縁用介装部材により磁芯のギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側にコイルが巻き付けられ、該コイルは前記プラスチックケースを介して磁芯に対して樹脂で接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【００２６】
［20］上記[19]のリアクトルにおいて、プラスチックケースが、各磁芯構成部材を収納するための、仕切板部で仕切られた複数の収納部を有し、前記仕切板部により磁芯のギャップが構成されるようにしたことを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［21］上記[19]のリアクトルにおいて、プラスチックケースが、各磁芯構成部材を収納するための複数のケース体により構成され、該複数のケース体を連結した際のケース体端面により磁芯のギャップが構成されるようにしたことを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［22］断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかである円形又は楕円形リング状の磁芯（但し、巻鉄芯を除く）と、該磁芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、前記磁芯が周方向で複数の磁芯構成部材に分割されることで、周方向の２箇所以上にギャップを有するリアクトルであって、
前記各磁芯構成部材は、磁芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、該プラスチックケースは、各磁芯構成部材を収納するための、仕切板部で仕切られた複数の収納部を有し、該各収納部に前記各磁芯構成部材が収納された状態で、前記仕切板部により前記ギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側に前記コイルが巻き付けられるとともに、該コイルがプラスチックケースを介して磁芯に対して樹脂で接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［23］断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかである円形又は楕円形リング状の磁芯（但し、巻鉄芯を除く）と、該磁芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、前記磁芯が周方向で複数の磁芯構成部材に分割されることで、周方向の２箇所以上にギャップを有するリアクトルであって、
前記各磁芯構成部材は、磁芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、該プラスチックケースは、各磁芯構成部材を収納するための複数のケース体により構成され、該各ケース体に前記各磁芯構成部材が収納された状態で、該複数のケース体を連結した際のケース体端面により前記ギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側に前記コイルが巻き付けられるとともに、該コイルがプラスチックケースを介して磁芯に対して樹脂で接着固定されることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［24］上記[22]又は[23]のリアクトルにおいて、隣接する各コイル巻線間の周方向の少なくとも一部に樹脂が充填されることにより、コイルがプラスチックケースを介して磁芯に対して接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［25］上記[22]又は[23]のリアクトルにおいて、磁芯が収納されたプラスチックケースの外側に磁芯全周に亘って樹脂接着層が形成され、該樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の少なくとも一部が埋設されることにより、コイルがプラスチックケースを介して磁芯に対して接着固定されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［26］上記[17]〜[21]、[25]のいずれかのリアクトルにおいて、プラスチックケースに収納された磁芯とコイルとを備えたリアクトル本体が容器内に入れられ、該容器内に樹脂が充填されることにより樹脂接着層が形成されることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【００２７】
［27］リアクトル本体を保持するための上部が開放した環状収納部を有する保持容器と、
断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかである円形又は楕円形リング状の磁芯と該磁芯の略全周に亘って巻き付けられたコイルとを備え、前記保持容器の環状収納部内に配置されるリアクトル本体と、
前記保持容器の環状収納部内に充填されてリアクトル本体のコイル及び磁芯並びに保持容器とを一体的に接着固定する樹脂充填層とを有し、
該樹脂充填層は、磁芯の外側に、磁芯全周に亘って磁芯断面の略半分に相当する範囲にのみ形成され、該樹脂充填層内に各コイル巻線の周方向の略半分が埋設されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【００２８】
［28］上記[27]のリアクトルにおいて、保持容器の環状収納部内の樹脂充填層から露出したリアクトル本体のコイル及び磁芯が薄膜樹脂層で被覆されていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［29］上記[27]又は[28]のリアクトルにおいて、リアクトル本体のコイルが絶縁皮膜を有しない導線からなり、保持容器の環状収納部を構成する内周側の内壁に、周方向で所定の間隔をおいて突起が形成され、環状収納部内に配置されたリアクトル本体を構成するコイルの内周側において、隣接するコイル巻線間に前記各突起が介装され、隣接するコイル巻線間の絶縁がなされるようにしたことを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【００２９】
［30］上記[27]〜[29]のいずれかのリアクトルにおいて、保持容器が、電源機器の機体に固定されるための手段を有する固定具からなることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［31］上記[30]のリアクトルにおいて、電源機器の機体に固定されるための手段が、固定具の中央部に貫設された固定ボルト又は固定ネジ用の取付孔であることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［32］上記[27]〜[31]のリアクトルにおいて、磁芯が周方向の１箇所または２箇所以上にギャップを有することを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［33］上記[32]のリアクトルにおいて、磁芯が周方向で複数の磁芯構成部材に分割され、該各磁芯構成部材が磁芯の絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納されるとともに、この収納された状態で各磁芯構成部材間に介在するプラスチックケースの一部又は他の絶縁用介装部材により磁芯のギャップが構成されるようにし、前記プラスチックケースの外側にコイルが巻き付けられていることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
［34］上記[27]〜[33]のいずれかのリアクトルにおいて、リアクトル本体が、上記[1]、[2]、[12]〜[16]のいずれかに記載のリアクトルからなることを特徴とする低騒音・低損失リアクトル。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明のリアクトルの一実施形態を示すもので、図１は平面図、図２は図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３は巻鉄芯の帯材積層方向での断面図である。なお、図２および図３においては帯材の断面ハッチングは省略してある（後述する図１０、図１２、図１４、図１６も同様）。
本実施形態のリアクトルは、帯材を帯材積層断面形状が円形となるように円形リング状に巻いて形成された巻鉄芯１と、この巻鉄芯１の略全周に亘って巻き付けられた平角導線縦巻きコイル２とからなる。なお、本発明では巻鉄芯の帯材積層方向での断面形状を「帯材積層断面形状」という。
【００３１】
前記円形リング状の巻鉄芯１は、図１７（Ａ）に示すような帯材（但し、この図では、帯材の長手方向を１／数百程度に縮尺して示してある）を材料とし、これを図示した巻取中心線に沿って例えば円形断面の軸体（治具）に複数回（例えば、数百回程度）巻き取ることにより得られる。
ここで、巻鉄芯１の帯材積層断面形状は、積層した帯材の板厚断面の集合からなるものであり、したがって帯材積層断面形状が「円形」とは帯材板厚断面の集合により構成される近似的な円形を指す。なお、この点は後述する楕円形、多角形などの他の断面形状についても同様である。
【００３２】
高周波特性を向上させるために、リング状の巻鉄芯１の周方向の１箇所又は２箇所以上にギャップを設けることが好ましい。図４（a）〜（c）は上記巻鉄芯１の平面図であり、図４（a）は巻鉄芯１の周方向の１箇所にギャップ３を設けたものである。また、図４（b）は巻鉄芯１の周方向の２箇所に、図４（c）は巻鉄芯１の周方向の４箇所にそれぞれギャップ３を設けたものであり、したがって、図４（b）の場合はリング状の巻鉄芯１を２分割し、図４（c）の場合はリング状の巻鉄芯１を４分割したものである。このようにギャップ３を設けることにより高い電流に対してもインダクタンスが低下せず、またギャップの数が多いほど、より高電流側までインダクタンスの低下が防止できる。したがって、ギャップ３は２箇所以上（特に好ましくは４箇所以上）設けることが好ましい。一般に、ギャップ３は巻鉄芯１を砥石切断法などにより切断することにより形成させる。
【００３３】
また、通常、このギャップ３を維持するためにギャップ３内には例えばプラスチック製などの絶縁材（図示せず）が配置される。
通常、巻鉄芯１の外側には塗装又は樹脂フィルムなどによる絶縁用被覆が施されるか、若しくは巻鉄芯１全体が絶縁用のプラスチックカバーなどで覆われ、その上でコイルが外装される。
【００３４】
図５〜図９は、巻鉄芯１が絶縁用カバーとなるプラスチックケース内に収納され、このプラスチックケースの外側にコイルを巻き付けるようにした幾つかの実施形態を示している。
これらのうち図５及び図６の実施形態は、ドーナツ形状のプラスチックケース１４内に巻鉄芯１を２分割して得られた巻芯構成部材１７ｘ，１７ｙを収納した例であり、図５はプラスチックケース１４を構成する一方のケース構成部材の平面図、図６は図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【００３５】
前記プラスチックケース１４は、半割り型の１対のケース構成部材１４ａ，１４ｂ（ドーナツ状のケースを周方向に沿って２分割したケース構成部材）からなり、これらケース構成部材１４ａ，１４ｂを連結して一体化することにより構成される。各ケース構成部材１４ａ，１４ｂ内の周方向の２箇所には、それぞれのケース構成部材内を収納部１６ｘと１６ｙとに２分する仕切板部１５が設けられ、ケース構成部材１４ａ，１４ｂどうしを連結して一体化した状態で、各収納部１６ｘ，１６ｙ内に鉄芯構成部材１７ｘ，１７ｙがそれぞれ略嵌装した状態で収納される。
【００３６】
このように鉄芯構成部材１７ｘ，１７ｙが各収納部１６ｘ，１６ｙに収納された状態で、仕切板部１５により鉄芯構成部材１７ｘ，１７ｙ間に巻鉄芯のギャップ３が構成される。そして、このようして鉄芯構成部材１７ｘ，１７ｙを収納したプラスチックケース１４の外側にコイル（図示せず）が巻き付けられる。
なお、ケース構成部材１４ａ，１４ｂどうしは、例えば接着剤や各ケース構成部材に付設された機械的な連結手段などにより連結して一体化され、リング状のプラスチックケース１４となる。
また、巻鉄芯１が３つ以上に分割された鉄芯構成部材１７からなる場合には、各ケース構成部材１４ａ，１４ｂ内の周方向の３箇所以上に仕切板部１５が設けられ、鉄芯構成部材１７の数に応じた収納部１６が形成される。
【００３７】
図７及び図８の実施形態は、ドーナツ状のプラスチックケース１４内に巻鉄芯１を２分割して得られた巻鉄芯構成部材１７ｘ，１７ｙを収納した他の例を示すものであり、図７はプラスチックケース１４を構成する一方のケース構成部材の平面図、図８は図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【００３８】
この実施形態は、前記プラスチックケース１４が半割り型の１対のケース構成部材１４ａ，１４ｂ（ドーナツ状のケースを周方向に沿って２分割したケース構成部材）からなり、これらケース構成部材１４ａ，１４ｂを連結して一体化することにより構成される点は図５及び図６の実施形態と同様であるが、ケース構成部材１４ａ，１４ｂ内に図５及び図６の実施形態のような仕切板部を設けず、各ケース構成部材１４ａ，１４ｂ内に収納された鉄芯構成部材１７ｘ，１７ｙ間に絶縁用介装部材１８を介装し、この絶縁用介装部材１８により巻鉄芯のギャップ３が構成されるようにしたものである。そして、このようして鉄芯構成部材１７ｘ，１７ｙを収納したプラスチックケース１４の外側にコイル（図示せず）が巻き付けられる。前記絶縁用介装部材１８としては、プラスチックなどの絶縁材料が用いられる。
【００３９】
なお、この実施形態でもケース構成部材１４ａ，１４ｂどうしは、例えば接着剤や各ケース構成部材に付設された機械的な連結手段などにより連結して一体化され、リング状のプラスチックケース１４となる。
また、巻鉄芯１が３つ以上に分割された鉄芯構成部材１７からなる場合にも、それぞれ隣接する各鉄芯構成部材１７間に絶縁用介装部材１８が介装される。
【００４０】
図９の実施形態は、プラスチックケース１４が、巻鉄芯１を２分割して得られた鉄芯構成部材１７ｘ，１７ｙをそれぞれ収納するため２つのケース体１４ｘ，１４ｙにより構成され、これらケース体１４ｘ，１４ｙを連結することにより、リング状のプラスチックケース１４が構成されるようにしたのであり、この場合にはケース体１４ｘ，１４ｙを連結した際のケース体端面部１４０により巻鉄芯のギャップ３が構成される。
なお、図示しないが、各ケース体１４ｘ，１４ｙは半割り型の１対のケース構成部材（半ドーナツ状のケース体を周方向に沿って２分割したケース構成部材）からなり、これらケース構成部材を連結して一体化することにより構成される。
【００４１】
前記ケース体１４ｘ，１４ｙどうし、またこれらケース体１４ｘ，１４ｙを構成するケース構成部材どうしは、例えば接着剤や各ケース体などに付設された機械的な連結手段などにより連結して一体化され、リング状のプラスチックケース１４となる。
また、巻鉄芯１が３つ以上に分割された鉄芯構成部材１７からなる場合には、プラスチックケース１４を各鉄芯構成部材１７を収納できる数のケース体により構成し、これらを連結することによりリング状のプラスチックケース１４とする。
【００４２】
前記巻鉄芯１を形成する帯材としては軟磁性薄板が用いられる。この軟磁性薄板の種類は特に限定されず、例えば、方向性又は無方向性珪素鋼板（通常、Ｓｉ含有量：４mass％未満）、高珪素鋼板（通常、Ｓｉ含有量：４〜７mass％程度）、アモルファス薄板などが適用できる。但し、高珪素鋼板はＳｉ含有量（板厚方向での平均Ｓｉ含有量）：略６．６５mass％付近で最も優れた磁気特性を示し、固有抵抗値が大きく且つ渦電流損失が小さくなる性質があり、また、Ｓｉ含有量（板厚方向での平均Ｓｉ含有量）：６．２〜６．９mass％の高珪素鋼板は磁歪が低く、特に顕著な低騒音化が達成できる。また、板厚方向に特定のＳｉ濃度分布を有する高珪素鋼板、具体的には、板厚方向において板表層側ほどＳｉ濃度が高く且つ板厚中心部に対して板厚方向で略対称なＳｉ濃度分布を有するとともに、板表層部のＳｉ濃度が６．０〜７．０mass％であって且つ板厚中心部とのＳｉ濃度差が０．５mass％以上である高珪素鋼板についても、高周波で使用される際に渦電流が板表層部に流れることによって低鉄損効果が効率的に得られ、良好な低騒音、低鉄損効果が発揮される。また、この高珪素鋼板は、板厚中心部を低Ｓｉ濃度にすることによってＳｉ濃度が高い板表層部の脆性をカバーすることができ、素材鋼板を図１７に示すような曲線状或いは屈曲した形状に切り抜く際の連続加工を容易にする。
【００４３】
したがって、本発明で使用する帯材としては、板厚方向での平均Ｓｉ含有量が６．２〜６．９mass％（特に望ましく略６．６５mass％）の高珪素鋼板若しくは板厚方向において板表層側ほどＳｉ濃度が高く且つ板厚中心部に対して板厚方向で略対称なＳｉ濃度分布を有するとともに、板表層部のＳｉ濃度が６．０〜７．０mass％であって且つ板厚中心部とのＳｉ濃度差が０．５mass％以上である高珪素鋼板が好ましい。一般に、このような高珪素鋼板は、Ｓｉ含有量が比較的低い鋼板（通常、Ｓｉ含有量：４mass％未満）を浸珪処理して表層にＳｉを浸透させた後、表層のＳｉを板厚方向に拡散させる（但し、板厚方向に特定のＳｉ濃度分布を有する高珪素鋼板の場合には、この拡散処理を途中で打切り、板厚方向に特定のＳｉ濃度分布を形成させる）ことにより製造される。なお、前者の板厚方向での平均Ｓｉ含有量が６．２〜６．９mass％の高珪素鋼板としては、Ｓｉ含有量が板厚方向で略均一なもの、Ｓｉ濃度が板厚方向で一定の分布を有するもののいずれでもよい。
帯材の板厚にも特に制約はないが、高周波用途としては０．０２〜０．１ｍｍ程度の板厚のものが好ましい。
【００４４】
巻鉄芯１に外装されるコイルについては、丸導線（丸断面導線）、リッツ線、平角導線などを用いることができるが、このなかで平角導線を縦巻きしたコイル（平角導線縦巻きコイル）は表皮効果による交流実効抵抗が小さいという利点があり、しかもスペース効率の面でも有利である。このような理由から図１〜図３に示す本実施形態では平角導線縦巻きコイル２を用いている。この平角導線縦巻きコイル２は、平角導線２０を円形リング状の巻鉄芯１の略全周に亘って縦巻して形成されるもので、円形リング状の巻鉄芯１に巻かれるため、図１に示すように平角導線縦巻きコイル２を構成する平角導線２０が巻鉄心内周側から外周側に向けて放射状（或いは扇状）に拡がるような形態となる。なお、巻鉄心１の周方向における平角導線縦巻きコイル２の巻き付け範囲は概略全周であればよく、したがって、図１に示すように一部に非巻き付け部が生じても構わない。
なお、一般に用いられる平角導線２０は、厚さと幅の割合が１：５程度のものであり、表面には薄い絶縁皮膜が形成されている。
【００４５】
平角導線縦巻きコイル２を巻鉄心１に外装する方法は任意であるが、巻鉄芯１が分割されていない場合（すなわち、リング状のままの場合）や分割されていても図５〜図８に示すようにリング状のプラスチックケース１４に収納されている場合には、例えば、圧延ロールなどにより平角導線２０をコイル状に曲げ加工しながら巻鉄芯１に対して送り出し、巻鉄芯１の回りに巻き付けるなどの方法により、平角導線縦巻きコイル２を巻鉄芯１に外装することができる。また、巻鉄芯１が分割されている場合には、平角導線縦巻きコイル２を別体として製作し、このコイル内に分割された巻鉄芯１を装入した後、分割された巻鉄芯１を組み立てるなどの方法により、平角導線縦巻きコイル２を巻鉄芯１に外装することができる。
【００４６】
なお、本発明のリアクトルに適用するコイルとしては、上述したような理由から平角導線縦巻きコイルが最も好ましいと言えるが、これ以外に、一般的な丸導線やリッツ線からなるコイルを用いても、上述したような本発明で用いる巻鉄芯の低鉄損特性などの特徴は有効に生かされ、また、コイルと鉄芯との密着性向上によるコイルの振動防止効果も得られ、低騒音化に有効である。
【００４７】
以上のような構造のリアクトル（ギャップ３を有するリアクトル）では、コイルに電流を加えるとギャップ３の無い巻鉄芯部分にコイルの巻線（導線）を集結させる（したがって、ギャップ３が形成された巻鉄芯部分ではコイルの巻線が離間する）ような電磁力が発生し、コイル電流が変動するとこのコイルを集結・離間させる電磁力も変動するため、この変動がコイルを振動させてコイル騒音を生じさせる。そして、このような電磁力によるコイル振動とこれに伴う騒音の発生を抑制するためには、コイル２を巻鉄芯１に対して樹脂で接着固定することが有効であり、これによりコイル騒音を殆ど無くすことができる。
コイル２を樹脂により巻鉄芯１に対して接着固定する方法は任意であるが、隣接する各コイル巻線（導線）間の周方向の少なくとも一部に樹脂が充填され、隣接するコイル巻線どうしの変位（集結又は離間）が確実に阻止されるようにすることが好ましい。
【００４８】
また、より望ましい接着固定方式としては、巻鉄芯１の外側に巻鉄芯全周に亘って樹脂接着層を形成し、この樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の少なくとも一部が埋設されるようにすることが好ましい。また、この場合に巻鉄芯１の全体に樹脂接着層を形成し、この樹脂接着層内にコイル２の全体が埋設されるようにしてもよいが、コイルからの熱放散を十分に行わしめるには巻鉄芯断面の略半分（下半部分）に相当する範囲にのみ樹脂接着層を形成して、この樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の略半分（下半部分）が埋設され、周方向の残りの略半分（上半部分）が空気に曝されるようにすることが好ましい。
【００４９】
また、このような樹脂接着層の形成の仕方は任意であるが、巻鉄芯とコイルとからなるリアクトル本体を保持容器（この保持容器としては、リアクトル固定具を兼るものが好ましい）内に入れ、この保持容器内に樹脂液を充填して硬化させることにより樹脂接着層を形成するのが比較的簡便である。
図１０は、このような保持容器を用いる場合の一実施形態を示す縦断面図であり、本実施形態のリアクトル本体Ｘは、図１〜図３に示すような帯材積層断面形状が円形であって且つ円形リング状の巻鉄芯１とその略全周に巻き付けられた平角導線縦巻きコイル２とからなっている。
【００５０】
この実施形態では、巻鉄芯１（巻鉄芯が図５〜図９に示すようなプラスチックケースに入れられた場合も含む）及びコイル２からなるリアクトル本体Ｘが、上部が開放した浅底の保持容器９の環状収納部９０（凹部）内に配置され、リアクトル本体Ｘの上半部は保持容器９から露出している。そして、この保持容器９内（環状収納部９０内）に樹脂（未硬化の樹脂液が充填されて硬化したもの）が充填されることにより、巻鉄芯断面の略半分（下半部分）に相当する範囲にのみ樹脂接着層７が形成され、この樹脂接着層７内に各コイル巻線の周方向の略半分（下半部分）が埋設されている。このように樹脂接着層７を設けることにより、隣接するコイル巻線どうしの変位（集結又は離間）が確実に防止されるとともに、リアクトル本体Ｘの上半部は保持容器９から露出して空気に曝されるため、コイルからの熱放散を適切に行わしめることができる。
なお、コイル２の端末線（図示せず）は、例えば保持容器９の上縁に切欠溝を形成し、この切欠溝を通じて横方向に引き出してもよいし、或いはそのような切欠溝を設けることなく、保持容器９の上方に引き出してもよい。
【００５１】
また、前記保持容器９はリアクトル本体Ｘの固定具を兼ており、これをそのまま各種機器の機体に固定できるようにしてある。このため保持容器９内の中央部には固定ボルト又は固定ネジなどを取付けるための取付部１０が立設され、この取付部１０に取付孔１００が貫設されている。そして、リアクトル本体Ｘを樹脂により一体的に固定した保持容器９は、その取付孔１００に装着される固定ボルト又は固定ネジなどにより、各種機器の機体に取付固定される。
【００５２】
リアクトル本体Ｘが入れられる保持容器９の深さは任意であり、場合によってはリアクトル本体Ｘの大部分又は全部が隠れるような深さとしてもよいが、この保持容器９の深さはその内部に形成される樹脂充填層７によりコイル２を巻鉄芯１に対して接着固定し、隣接するコイル巻線どうしの変位を防止できる程度のものであればよく、あまり深いと却ってコイル２に対する空気の流通が阻害される恐れがある。このため保持容器９の深さはリアクトル本体Ｘの高さ（リング状のリアクトル中心軸方向での高さ）の２０〜６０％程度、好ましくは５０％前後とし、本実施形態のように巻鉄芯断面の略半分（下半部分）に相当する範囲にのみ樹脂接着層７が形成されるようにすることが好ましい。
【００５３】
なお、保持容器９の内周面は、リアクトル本体Ｘを構成するコイル２の外形状に合わせて断面円弧状に構成してもよい。また、前記保持容器９の材質は任意であるが、通常は樹脂などで構成される。
また、保持容器９に樹脂を充填する際に、保持容器９から露出したリアクトル本体Ｘ（コイル２及び巻鉄芯１）の上半部分についても樹脂が薄く被覆（薄膜樹脂層による被覆）されるようにすれば、この部分もコイル２と巻鉄芯１が接着されるため、コイル２の固定をより確実に行うことができる。なお、このようなリアクトル本体Ｘ（コイル２及び鉄芯１）の上半部分を被覆する薄膜樹脂層は、リアクトル本体Ｘを保持容器９に装着する前に例えばリアクトル本体Ｘの全体に薄い樹脂被覆を施すことなどにより予め設けておいてもよい。
【００５４】
図１１及び図１２は、保持容器の形態等が異なる他の実施形態を示すもので、図１１は平面図、図１２は図１１中ＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
この実施形態では、リアクトル本体Ｘを構成する巻鉄芯とコイルを樹脂を介して接着固定するとともに、このリアクトル本体Ｘを固定具４（保持容器）と一体化することで振動騒音が効果的に抑制されるような構造とし、且つこれをそのまま各種機器の機体に固定できるようにしたものである。なお、本実施形態のリアクトル本体Ｘは、図１〜図３に示すような帯材積層断面形状が円形であって且つ円形リング状の巻鉄芯１と、その略全周に巻き付けられた平角導線縦巻きコイル２とからなっている。
【００５５】
前記固定具４は平皿状の部材（容器）であって、上面周方向に全体が円形リング状であるリアクトル本体Ｘの下半部を容入できる環状の凹部５（環状収納部）を有し、中央部には固定ボルト又は固定ネジなどを取付けるための取付孔６が貫設されている。前記環状の凹部５の内周面は、リアクトル本体Ｘを構成するコイル２の外形状に合わせて断面円弧状に構成されている。
本実施形態の固定具４は、前記取付孔６が貫設された中央の取付部４０と、この取付部４０の外側に環状に連成された断面が略半円状のリアクトル保持部４１とからなり、このリアクトル保持部４１の内側が前記環状の凹部５を構成している。
【００５６】
前記固定具４の材質は任意であるが、通常は樹脂などで構成される。
なお、前記取付孔６は通常は１つで十分であるが、場合によって２つ以上設けてもよい。また、リアクトル本体Ｘが入れられる凹部５の深さ（本実施形態では、リアクトル保持部４１の深さ）も任意であり、場合によってはリアクトル本体Ｘの大部分又は全部が隠れるような深さとしてもよいが、この凹部５の深さはリアクトル固定用の樹脂を充填するために必要な程度であればよく、あまり深いと却ってコイル２に対する空気の流通が阻害される恐れがあり、このためリアクトル本体Ｘの高さ（リング状のリアクトル中心軸方向での高さ）の２０〜６０％程度の深さ（したがって、リアクトル本体Ｘが、その高さ方向の４０％〜８０％程度が凹部５から露出するような深さ）、好ましくは５０％前後とすることが好ましい。
【００５７】
以上のような固定具４の凹部５内にリアクトル本体Ｘが配置されるとともに、凹部５内に樹脂７が充填され、この樹脂充填層７を介してリアクトル本体Ｘ（コイル２及び巻鉄芯１）と固定具４とが一体化した構造となっている。なお、このような構造は、固定具４の凹部５内にリアクトル本体Ｘを配置した状態で凹部５に未硬化の液状樹脂を充填し、これを硬化（固化）させることにより得られる。
【００５８】
このように固定具４と一体化されたリアクトルは、図１２に示すように固定具４の取付孔６に装着される固定ボルト又は固定ネジ８などにより、各種機器の機体Ｙに取付固定される。
なお、この実施形態では、コイルの端末線２１はリアクトル保持部４１の上縁に形成された切欠溝４２を通じて横方向に引き出されているが、この端末線２１の引き出し方向は任意であり、コイルが樹脂により固定されているので、例えば固定具４の上方に引き出しても何ら支障はない。
【００５９】
このような本構造のリアクトルによれば、樹脂充填層７を介してコイル２、巻鉄芯１及び固定具４が一体的に接着固定されるため、振動騒音が効果的に抑えられる。また、凹部５に樹脂を充填する際に、凹部５から露出したリアクトル本体Ｘ（コイル２及び巻鉄芯１）の上半部分についても樹脂が薄く被覆（薄膜樹脂層による被覆）されるようにすれば、この部分もコイル２と巻鉄芯１が接着されるため、コイル２と円形断面形状等の巻鉄芯１との良好な密着性を十分に生かし、より効果的に振動騒音を防止できる。
【００６０】
なお、凹部５から露出するリアクトル本体Ｘ（コイル２及び巻鉄芯１）の上半部分を被覆する薄膜樹脂層は、リアクトル本体Ｘを固定具４に装着する前に例えばリアクトル本体Ｘの全体に薄い樹脂被覆を施すことなどにより予め設けておいてもよい。
また、固定具４として本実施形態のような中央部に１つの取付孔６を有するものを用いれば、１本の固定ボルト又は固定ネジ８により、機体Ｙに対して簡単に取り付けることができ、取付作業を簡便に行うことができる。
【００６１】
なお、本実施形態において固定具４の固定手段は任意の手段でよく、また固定具４の形状についてもリアクトル本体Ｘを保持できる凹部５を有するものであれば任意である。また、取付孔６を設ける場合でも、本実施形態のように固定具４の中央ではなく、リアクトル保持部４１の周囲の複数箇所に取付孔形成用の部位を連成し、この部位に設けるようにしてもよい。
【００６２】
図１３〜図１５は、保持容器９を用いる場合の特に好ましい実施形態を示すもので、図１３は平面図、図１４は図１３中のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図、図１５は保持容器の内周側の内壁に形成された突起の部分拡大平面図である。
この実施形態は、保持容器９の一部について、隣接するコイル巻線２０を離間させて絶縁するセパレータとしての機能を持たせ、これによってコイル２を絶縁皮膜を有しない導線（平角導線など）により構成できるようにしたものである。
【００６３】
前記保持容器９は図１０と同様の上部が開放した浅底の容器であり、リアクトル本体Ｘを収納する環状収納部９０（凹部）を有している。この環状収納部９０を構成する内周側の内壁９１（すなわち、取付部１０の外周壁）には、周方向で所定の間隔をおいて複数の突起１９（セパレータ）が形成されている。
そして、環状収納部９０内に配置されたリアクトル本体Ｘを構成するコイル２の内周側において、隣接するコイル巻線２０間に前記各突起１９が介装され、隣接するコイル巻線２０を離間させてコイル巻線２０間の絶縁がなされるようにしてある。したがって、この実施形態ではリアクトル本体Ｘのコイル２は絶縁皮膜を有しない導線で構成できる。
【００６４】
なお、保持容器９内に形成される樹脂充填層７などを含めた他の構成は図１０の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
絶縁皮膜を有しない裸導線からなるコイルは、絶縁皮膜を有する導線からなるコイルに較べて格段に安価であり、したがって本実施形態によればリアクトルのコストを大幅を低減させることができる。
【００６５】
なお、以上述べたような保持容器（好ましくは固定具を兼ねた保持容器）を用いて樹脂接着層７を形成する構造は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、保持容器の構造や形状は任意であり、また取付部１０，４０や取付孔６，１００の設け方も任意である。
さらに、上記各実施形態ではリアクトル本体Ｘとして図１〜図３に示す構造のものを用いたが、本構造は後述するような各種のリアクトルについても適用できることは言うまでもない。したがって、例えば巻鉄芯１が楕円形リング状の場合には、保持容器９の環状収納部（固定具４の場合は凹部５）も楕円状のものとする。
【００６６】
また、以上述べたような樹脂を介してコイルを巻鉄芯に接着固定する構造（好ましくは、樹脂充填層７を設けた構造）やリアクトル本体をその保持容器と一体化した構造は、リアクトル本体を構成する鉄芯の種類に拘りなく優れた騒音防止効果と取付作業の簡便化が実現するので、例えば、磁芯として巻鉄芯ではなく焼結磁芯（フェライトなどを焼結した磁芯）や圧粉磁芯（ダストコア）などを用いた場合にも有用性は高く、したがってこれらの磁芯を用いてもよい。すなわち、図１０〜図１５の各実施形態において、これら巻鉄芯以外の磁芯を用いてもよい。
【００６７】
但し、コイルとの密着性を確保する観点から、これら磁芯の断面形状は円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状のうちのいずれかとする必要がある。
また、上述した焼結磁芯や圧粉磁芯などのような巻鉄芯以外の磁芯についても、同方向の１箇所または２箇所以上にギャップを有することが好ましく、その場合の形態は図４と同様である。したがって、このギャップ付きの磁芯に対しては、絶縁用カバーとして図５〜図９に示すようなプラスチックケース１４を適用することもできる。
【００６８】
次に、本発明のリアクトルの他の実施形態について説明する。
平角導線２０を縦巻きした場合の１ターンの形状は通常円形になるため、巻鉄芯１と平角導線縦巻きコイル２との間に余分な空間が生じないようにするという観点からは、巻鉄芯１の帯材積層断面形状は円形が最も好ましいと言える。但し、帯材積層断面形状が円形の場合ほどではないが、従来タイプのリアクトルに較べて鉄芯とコイルとの間の空間を十分に小さくできるという点から、巻鉄芯１の帯材積層断面形状を、▲１▼楕円形、▲２▼六角形以上の多角形、▲３▼両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、▲４▼四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状、のうちのいずれかにしてもよい。なお、これらの断面形状及び先に述べた円形断面形状は、それぞれの文言が意味する厳密な形状である必要はなく、ある程度変形していてもよい。また、このような巻鉄芯１の形態は、丸導線コイルやリッツ線コイルを有するリアクトルについても同様に適用できる。
【００６９】
重なり合った帯材のエッジ（切断面）間での切断バリによるマイクロショートを防止するためには、重なり合った帯材のエッジ部位置が帯材幅方向でなるべく一致しないようにすることが必要があり、したがって上記▲２▼〜▲４▼の場合には、重なり合った帯材のエッジ部位置の大部分で帯材幅方向で一致しないようにすることが好ましい。すなわち、上記▲２▼の場合の「多角形」はその外形線（多角形の全辺）の大部分、好ましくは全部が帯材積層断面内の巻取中心線と非平行な多角形とすることが好ましく、また、上記▲３▼の場合の「形状」はその外形線の大部分、好ましくは全部が帯材積層断面内の巻取中心線と非平行な形状とすることが好ましく、また、上記▲４▼の場合の基本となる「多角形」もその外形線（多角形の全辺）の大部分、好ましくは全部が帯材積層断面内の巻取中心線と非平行な多角形とすることが好ましい。
【００７０】
図１６（ａ）〜（ｅ）は、巻鉄芯１が上記▲２▼〜▲４▼の帯材積層断面形状を有する実施形態を示している。なお、この図１６においては帯材の断面ハッチングは省略してある。
図１６（ａ）は巻鉄芯１の帯材積層断面形状が楕円形の場合の一実施形態を示している。この巻鉄芯１は、図１７（Ｂ）に示すような帯材（但し、この図では、帯材の長手方向を１／数百程度に縮尺して示してある）を材料とし、これを図示した巻取中心線に沿って例えば円形断面の軸体（治具）に複数回（例えば、数百回程度）巻き取ることにより得られる。ここで、本発明において帯材積層断面形状が楕円形とは、本来的な楕円形以外に非真円で且つ全周が弧状であるような形状も含むものとする。
【００７１】
図１６（ｂ）は巻鉄芯１の帯材積層断面形状が六角形の場合の一実施形態を示している。この巻鉄芯１は、図１７（Ｃ）に示すような帯材（但し、この図では、帯材の長手方向を１／数百程度に縮尺して示してある）を材料とし、これを図示した巻取中心線に沿って例えば円形断面の軸体（治具）に複数回（例えば、数百回程度）巻き取ることにより得られる。この例では、六角形の外形線（全辺）の全部が帯材積層断面内の巻取中心線と非平行となるような帯材積層断面形状としている。
【００７２】
図１６（ｃ）は巻鉄芯１の帯材積層断面形状が、両端が円弧（又は楕円弧）で且つ該両円弧（又は楕円弧）間が略直線である形状の場合の一実施形態を示している。この巻鉄芯１は、図１７（Ｄ）に示すような帯材（但し、この図では、帯材の長手方向を１／数百程度に縮尺して示してある）を材料とし、これを図示した巻取中心線に沿って例えば円形断面の軸体（治具）に複数回（例えば、数百回程度）巻き取ることにより得られる。この例では、上記形状の外形線の全部が帯材積層断面内の巻取中心線と非平行となるような帯材積層断面形状としている。
【００７３】
図１６（ｄ）は巻鉄芯１の帯材積層断面形状が、角部が円弧（又は楕円弧）状である四角形の場合の一実施形態を示している。この巻鉄芯１は、図１７（Ｅ）に示すような帯材（但し、この図では、帯材の長手方向を１／数百程度に縮尺して示してある）を材料とし、これを図示した巻取中心線に沿って例えば円形断面の軸体（治具）に複数回（例えば、数百回程度）巻き取ることにより得られる。この例では、基本となる四角形の外形線（全辺）の全部が帯材積層断面内の巻取中心線と非平行となるような帯材積層断面形状としている。
【００７４】
図１６（ｅ）は巻鉄芯１の帯材積層断面形状が八角形の場合の一実施形態を示している。この巻鉄芯１は、図１７（Ｆ）に示すような帯材（但し、この図では、帯材の長手方向を１／数百程度に縮尺して示してある）を材料とし、これを図示した巻取中心線に沿って例えば円形断面の軸体（治具）に複数回（例えば、数百回程度）巻き取ることにより得られる。この場合には、八角形の外形線（全辺）のうち２辺を除く外形線（すなわち、大部分の外形線）が帯材積層断面内の巻取中心線と非平行となるような帯材積層断面形状としている。
なお、図１７（Ａ）〜（Ｆ）に示す材料の形状は、幅方向両縁部が直線状の素材鋼板から巻鉄芯材料を切り抜く際に、加工性及び歩留りを考慮して決められたものである。
【００７５】
また、平角導線縦巻きコイル２を構成する平角導線２０が巻鉄心内周側から外周側に向けて放射状（或いは扇状）に拡がるような形態を、巻鉄芯１の周方向で均一に形成するという観点からは、巻鉄芯１は円形リング状であることが最も好ましいが、場合によっては巻鉄芯１を楕円形リング状としてもよい。このように巻鉄芯１を楕円形リング状とした場合には、隣接する平角導線２０の間隔が巻鉄芯周方向位置で異なることになる。このようなコイルの構成は、コイルが丸導線コイルやリッツ線コイルの場合でも同様に採用できる。
ここで、本発明において巻鉄芯１のリング形状が楕円形とは、本来的な楕円形以外に非真円で且つ全周が弧状であるような形状も含むものとする。
巻鉄芯のリング形状を円形、楕円形のなかから適宜選択できることにより、機器への取付の自由度が得られる。
【００７６】
本発明のリアクトルで使用する巻鉄芯１は、帯材を円形又は楕円形リング状に巻いたものであるため、帯材の巻き取りの際に歪が導入されにくく、このため帯材の巻き取り後、歪取焼鈍を施さないものをそのまま用いることができる。
また、帯材として板厚方向での平均Ｓｉ含有量が６．２〜６．９mass％の高珪素鋼板（特に好ましくは略６．６５mass％高珪素鋼板）を用いた場合には、この高珪素鋼板は磁歪が小さく（略６．６５mass％高珪素鋼板で磁歪は最小となる）、物理的歪／磁気感受性が極めて小さいため、歪取焼鈍の必要性がより少ないという利点があり、焼鈍の省略による省エネルギー効果も大きい。また、板厚方向において板表層側ほどＳｉ濃度が高く且つ板厚中心部に対して板厚方向で略対称なＳｉ濃度分布を有するとともに、板表層部のＳｉ濃度が６．０〜７．０mass％であって且つ板厚中心部とのＳｉ濃度差が０．５mass％以上である高珪素鋼板を用いた場合にも良好な低騒音、低鉄損特性が得られるため、歪取焼鈍の必要性がより少ないという利点があり、上記高珪素鋼板と同様に焼鈍の省略による省エネルギー効果が大きい。
【００７７】
また、軟磁性薄板を積層させて鉄芯を形成する場合、占積率を下げないためには絶縁皮膜の膜厚を極めて薄くする必要があるが、このような薄い絶縁皮膜は加熱などによって損傷を生じ易い。したがって、歪取焼鈍を行うとその際の加熱によって帯材表面の絶縁皮膜が損傷し、積層した材料が短絡して鉄損が増加するという問題があるが、上記のように歪取焼鈍を省略することができれば、そのような問題を解決することができる。したがって、巻鉄芯を重なり合った帯材のエッジ部位置がなるべく帯材幅方向で一致しないような帯材積層断面形状とすることによって、バリによるマイクロショートを防止するという本発明の効果を、より確実なものとすることができる。
【００７８】
次に、本発明のリアクトルの作用効果を上述した実施形態のものを例に説明する。なお、以下に述べるような作用効果は、コイルが丸導線やリッツ線により構成される場合も基本的に同様に得られる。
本発明のリアクトルの特徴の１つは、コイルが円形又は楕円形リング状の巻鉄芯１の略全周に亘って平角導線２０を縦巻きして構成したものであるため、この平角導線縦巻きコイル２を構成する平角導線２０が巻鉄芯内周側から外周側に向けて放射状（或いは扇状）に拡がるような形態となり、このため従来タイプのリアクトルのようにコイルの隣接する平角導線２０どうしが密着していないことにある。そして、このようなコイルの形態により、隣接する平角導線２０どうしの直列キャパシタンスが小さくなり、従来タイプのリアクトルに較べて寄生コンデサーを介して電流が漏洩するスイッチングノイズが約１／１０以下にまで激減するという顕著な効果が得られる。このため従来タイプのリアクトルに較べて、スイッチングノイズを抑えるために外部に付属させるノイズ対策部品を大幅に簡素化することができる。
【００７９】
このような本発明のリアクトルの効果を図１８および図１９に基づいて説明する。
図１８（ａ）に示されるようなコンデンサーの容量値Ｃは、電極面積Ｓ、電極間距離ｄ、絶縁材料の誘電率εから下式により決まる。
Ｃ＝εＳ／ｄ
したがって、コンデンサー容量Ｃは、電極面積Ｓを一定とした場合、絶縁材料の誘電率εに比例し、電極間距離ｄ（絶縁材料の厚さ）に反比例する。
【００８０】
ここで、リアクトルにおいて図１８（ｂ）に示すような隣接する平角導線間に寄生するコンデンサー容量値Ｃを考えると、平角導線の側面面積が電極面積Ｓに、隣接する平角導線間の距離が電極間距離ｄに各々相当し、これらと絶縁材料の誘電率εとから上記式により隣接する平角導線間に寄生するコンデンサー容量値Ｃが決まる。
【００８１】
そして、このような隣接する平角導線間に寄生するコンデンサー容量値Ｃについて、従来タイプのリアクトルと本発明のリアクトルとを比較すると、従来タイプのリアクトルでは、図１９（ａ）に示すように隣接する平角導線１２０はそれぞれが有する厚さ約０．１ｍｍの絶縁皮膜（合計厚さ０．２ｍｍ）を介して密着しているのに対し、本発明のリアクトルでは、巻鉄芯に巻かれた平角導線縦巻きコイル２を構成する平角導線２０が巻鉄芯内周側から外周側に向けて放射状（或いは扇状）に拡がるような形態であり、このため図１９（ｂ）に示すように隣接する平角導線２０の間には合計厚さ約０．２ｍｍの絶縁皮膜に加えて空気層又はコイル接着固定用の樹脂層（例えば、約２ｍｍ）が介在することになり、この空気層又は樹脂層により誘電率εが低下するとともに、電極間距離ｄが拡大（従来タイプと比較して約１１倍以上）され、このため平角導線２０間に寄生するコンデンサー容量が著しく低下（約１／１０以下）する。この結果、寄生コンデンサーを介して電流が漏洩するスイッチングノイズが約１／１０以下に激減することになる。
【００８２】
また、従来タイプのリアクトルでは、リアクトルを極力小型化するために並列に配置された左右のコイルを近接させた構造としているため、左右のコイル間の並列キャパシタンスが大きく、このため矩形波の電流をＯＦＦした場合にコイル内に共振電流が発生し、これがスイッチングノイズ特性の悪化原因となるという問題がある。これに対して本発明のリアクトルは、コイルリングの内径が従来タイプのリアクトルの左右のコイル間の間隔よりもかなり大きいため、リアクトル径方向で対向するコイル部分間の並列キャパシタンスが従来タイプのリアクトルに較べて著しく小さく（約１／１０以下）なる。この結果、矩形波の電流をＯＦＦした場合にコイル内に共振電流が発生しにくくなり、従来タイプのリアクトルに較べてＥＭＩ特性が顕著に改善される。
【００８３】
また、上述したような構造上の特徴を有する本発明のリアクトルは、近接効果による交流実効抵抗が少ないために、従来タイプのリアクトルに較べてコイル発熱損失が大幅に低くなるという効果がある。以下、この効果について詳述する。導線の抵抗は直流抵抗＋表皮効果＋近接効果により構成される。一般的に高周波電流は導線に流れにくい性質があり、その原因は以下に述べるような表皮効果と近接効果により説明される。
【００８４】
導線に直流電流が流れる場合、その電流が普通の直流であれば導体断面の全域にわたって一様に流れ、その導体抵抗が直流抵抗となる。しかし、交流電流、特に高周波電流が流れる場合には、導体の表皮の部分に多く流れようとし、導体中央部分には流れようとはしない。そして、高周波電流が極めて高い周波数になると全て表皮の部分にだけに流れる現象が生じ、高周波電流の流れに使用される導体の断面積が表皮に限定されるため、直流抵抗に比較して交流実効抵抗が大きくなる（表皮効果）。このような表皮効果による交流実効抵抗を下げるためには表皮面積の拡大が必要であり、この点、一般的に使用される丸導線に較べて平角導線の縦巻きコイルは表皮面積の拡大に適したものであるといえる。同様に、リッツ線を使用したコイルも表皮面積の拡大に適している。
【００８５】
一方、表皮効果が導体内の電流で発生した磁束により１本の導体内でのインダクタンスの増加に起因するのに対して、近接する他の導体が発生する磁束によって増加したインダクタンスも同様に電流を流れにくくする。これが近接効果による交流実効抵抗の増加であり、このような近接効果による交流実効抵抗を低減するには、平角導線縦巻きコイルを構成する平角導線間の間隔を離すことが有効である。
【００８６】
したがって従来タイプのリアクトルでは、図１９（ａ）に示すように隣接する平角導線１２０が密着しているため、近接効果による交流実効抵抗によってコイルに発熱損失が発生するという問題があるが、本発明のリアクトルでは、平角導線縦巻きコイル２を構成する平角導線２０が巻鉄心内周側から外周側に向けて放射状（或いは扇状）に拡がるような形態であり、図１９（ｂ）に示すように隣接する平角導線２０が離れているため、近接効果による交流実効抵抗が低減し、従来タイプのリアクトルに較べてコイル発熱損失が２５〜５１％も少なくなる。例えば、幅５ｍｍ×厚さ０．９ｍｍの平角導線からなる内径２０ｍｍ、７６ターンのコイル（直流抵抗値０．０２４Ω）に交流電流を流した時の交流実効抵抗は以下のようになる。
【００８７】
・従来タイプのリアクトル：０．２０６Ω／２０ｋＨｚ
→本発明のリアクトル：０．１５６Ω／２０ｋＨｚ（抵抗が２５％低減）
・従来タイプのリアクトル：０．６７０Ω／１００ｋＨｚ
→本発明のリアクトル：０．３３０Ω／１００ｋＨｚ（抵抗が５１％低減）
【００８８】
また、従来タイプのリアクトルでは、図１９（ａ）に示すようにコイルを構成している平角導線１２０どうしが密着しているため、コイルと空気との接触面積が平角導線１２０の側縁面（コイルの外周面）に限定され、しかも並列に配置された左右のコイルが近接しているため、効果的な放熱ができないという問題がある。これに対して本発明のリアクトルは、図１９（ｂ）に示すように隣接する平角導線２０が密着せずに離れており、しかもコイルリングの内径が従来タイプのリアクトルの左右のコイル間の間隔よりもかなり大きいため、コイル各部と空気又はコイル接着固定用の樹脂との接触面積が十分に確保され（従来タイプのリアクトルの約１０倍以上）、効果的な放熱が可能である。その結果、リアクトルが大幅に小型化、軽量化される。
【００８９】
また、コイル２を構成する上記平角導線１２０などの導体の表面には図１９に示すような絶縁皮膜が形成されているが、この絶縁皮膜にはピンホールが一定の確率で存在することが許容されており、したがって隣接するコイル巻線（導線）間においては上記ピンホールに起因する絶縁破壊の危険が存在していることになる。しかし本発明のリアクトルでは、コイル巻線が巻鉄心内周側から外周側に向けて放射状（或いは扇状）に拡がるような形態となるため、隣接するコイル巻線間にはその周方向の大部分において間隙が形成され、この間隙は空気層又はコイル接着固定用の樹脂層であるため、隣接するコイル巻線間でのピンホールに起因する絶縁破壊の危険性は極めて小さい。
【００９０】
また、従来タイプのリアクトルでは、並列に配置された左右のコイルが近接しているため、絶縁耐電圧を持たせるための絶縁材料を必要とするが、本発明のリアクトルでは、コイルリングの内径が従来タイプのリアクトルの左右のコイル間の間隔よりもかなり大きいため、従来タイプのリアクトルのような絶縁耐電圧を持たせるための絶縁処理が不要となる。
【００９１】
また、従来タイプのリアクトルでは、平角導線を縦巻きしたコイルの形状は円筒状であるのに対して、これに内接する鉄芯ブロックの断面形状は四角形であるため、コイルと鉄芯の間に無駄な空間が存在し、鉄芯の占積率が低くなるため磁束密度が高く、その分鉄損が増大する等の問題がある。これに対して本発明のリアクトルでは、帯材積層断面形状が円形、楕円形、六角形以上の多角形、両端が円弧又は楕円弧で且つ該両円弧又は楕円弧間が略直線である形状、四角形以上の多角形の角部を円弧又は楕円弧状にした形状、のいずれかであり、鉄芯が平角線縦巻きコイル２の内側と近接するため、コイルと鉄芯の間の空間が小さくなる。この結果、リアクトルの小型化が可能となるとともに、鉄芯の断面積が増大して磁束密度が低減することで鉄損の低減が実現できる。また、鉄芯とコイルとの密着性の向上により振動騒音の発生も効果的に抑制できる。
【００９２】
また、特に帯材積層断面形状が円形の場合にはコイルと鉄芯の間の空間が殆どなくなるため、同一コイル条件においてリアクトルを最も小型化でき、従来の四角形断面の鉄芯に較べて最大で占積率が５７％も向上し、磁束密度が相対的に約３６％程度も低減（帯材積層断面形状が四角形である円形リング状の巻鉄芯を用いた場合に較べた場合）することで、鉄損の効果的な低減が実現できる。また、空間による振動騒音の発生もより効果的に抑制できる。
【００９３】
また、従来タイプのリアクトルはコイルが平角導線をストレートな筒状に巻いて形成されたものであるため、コイルの各端面からの漏洩磁束が大きいという問題があるのに対して、本発明のリアクトルでは、コイルはリング状の巻鉄芯１の略全周に巻かれているため内鉄型リアクトルの漏洩磁束が小さく、周辺への影響を少なくできる。
【００９４】
また、従来タイプのリアクトルは、同じ寸法の材料片を積層させて鉄芯を構成しているため、材料片の切断面のバリによって積層した材料片間でマイクロショートが起きやすく、これが鉄損の増加要因となる問題がある。これに対して本発明のリアクトルでは、巻鉄芯１の材料として長手方向の大部分が連続的に異なる幅にスリット切断された帯材を用い、重なり合った帯材のエッジ部位置が帯材幅方向でなるべく一致しないような帯材積層断面形状としてあるため、重なり合った帯材のエッジ（切断面）間での切断バリによるマイクロショートを、帯材表面の絶縁皮膜によって適切に防止でき、鉄損の増加を防止できる。
【００９５】
また、例えば帯材積層断面形状が円形の巻鉄芯（円形リング状）を２分割してギャップを２箇所に設けた本発明のリアクトルと、鉄芯を４分割してギャップを４箇所に設けた従来タイプのリアクトルのインダクタンスの直流重畳特性を比較すると、本発明のリアクトルは高い直流バイアス電流に対してもインダクタンスの低下が少なく、抵抗成分が少ない直流重畳特性が実現される。
具体的には、コイル内径を同一条件とした場合、本発明のリアクトルの鉄芯（円形断面）の断面積は、従来タイプのリアクトルが有する四角形断面の鉄芯の断面積よりも最大で５７％増加し、その分磁束密度が低くなるため鉄芯の磁束が飽和しにくくなり、鉄芯のギャップが大きく取れるため、大きな電流に対してもインダクタンスが低下しない。
【００９６】
一般的に、リアクトルに設ける鉄芯のギャップ数を増やすとより平坦なインダクタンスの直流重畳特性が実現できるが、四角形断面の鉄芯を４分割してギャップを４箇所に設けた従来タイプのリアクトルに較べて、本発明のリアクトルではギャップを２箇所しか設けなくてもより優れたインダクタンスの直流重畳特性が実現できる。
【００９７】
例えば、幅５ｍｍ×厚さ０．９ｍｍの平角導線からなる内径２０ｍｍ、７６ターンの同一コイルを使用した場合、上記本発明のリアクトルと従来タイプのリアクトルのインダクタンスの直流重畳特性は以下のようになり、本発明のリアクトルによれば、従来タイプに較べ格段に優れたインダクタンスの直流重畳特性が得られる。
・従来タイプのリアクトル：
３２０μＨ／３０Ａ，ギャップ＝１．１３ｍｍ×４箇所＝４．５２ｍｍ
・本発明のリアクトル：
４４４μＨ／３０Ａ，ギャップ＝２．２５ｍｍ×２箇所＝５．００ｍｍ
【００９８】
また、巻鉄芯１を形成する帯材として、優れた磁気特性を有し且つ磁歪も小さい板厚方向での平均Ｓｉ含有量が６．２〜６．９mass％（特に望ましくは略６．６５mass％）の高珪素鋼板、若しくは高周波で使用される際に渦電流が板表層部に流れることによって低鉄損効果が効率的に得られる、板厚方向において板表層側ほどＳｉ濃度が高く且つ板厚中心部に対して板厚方向で略対称なＳｉ濃度分布を有するとともに、板表層部のＳｉ濃度が６．０〜７．０mass％であって且つ板厚中心部とのＳｉ濃度差が０．５mass％以上である高珪素鋼板を用いることにより、特に顕著な低鉄損・低騒音化を達成することができる。
【００９９】
また、本発明のリアクトルで使用する巻鉄芯１は、帯材を円形又は楕円形リング状に巻いたものであり、急激な折り曲げ加工がなされないため、帯材の巻き取りの際の歪が導入されにくい。このため帯材の巻き取り後、歪取焼鈍を施さないものをそのまま用いることができ、また、上記のような高珪素鋼板は磁歪が小さい上に物理的歪／磁気感受性が極めて小さいため、これを帯材とした場合には歪取焼鈍の必要性はより少なくなる。そして、このように歪取焼鈍を省略できることによりエネルギーコストを低減させることができるだけでなく、歪取焼鈍により絶縁皮膜を損傷させることがないため、絶縁皮膜の損傷が原因の鉄損の増加を抑制することができる。
【０１００】
また、以上述べた以外にも本発明のリアクトルは従来タイプのリアクトルに較べて、▲１▼複数の鉄芯ブロックを相互に結合固定するための構造部材（締め付け部材など）が不要であり、またこのため締め付け材とコイル間の絶縁処理が不要である、▲２▼ギャップ締め付け材が不要である、▲３▼鉄芯がブロックを相互に結合固定する構造でないため、鉄芯ブロックを結合固定させた場合のような高周波の電磁振動の力による振動音又は共振音が発生しない、▲４▼鉄芯が円形又は楕円形リング状の巻鉄芯であるため、連続スリット切断して得られた帯材を円形又は楕円形リング状に連続して高速巻き取りすることによって短時間で製造でき、また、鉄芯の製造工数が従来タイプのリアクトルに較べて格段に少なくできる、▲５▼リアクトルを廃棄分解処理する場合に、解体分離される材料が鉄芯、鉄芯絶縁材、銅線だけであるため、解体作業が容易でしかも分別・再利用（リサイクル）も容易である、などの利点がある。
【０１０１】
また、本発明のリアクトル（ギャップ３を有するリアクトル）では、コイルに電流を加えるとギャップ３の無い巻鉄芯部分にコイルの巻線を集結させるような電磁力が発生し、コイル電流が変動するとこのコイルを集結・離間させる電磁力も変動するため、この変動がコイルを振動させてコイル騒音を生じさせる。そして、このような問題に対してはコイル２を巻鉄芯１に対して樹脂で接着固定すること、好ましくは隣接する各コイル巻線（導線）間の周方向の少なくとも一部に樹脂が充填されるようにすること、さらに好ましくは巻鉄芯１の外側に巻鉄芯全周に亘って樹脂接着層を形成してこの樹脂接着層内に各コイル巻線の周方向の少なくとも一部が埋設されるようにすることなどにより、隣接するコイル巻線どうしの変位（集結又は離間）が確実に阻止されるようにすることが有効であり、これによりコイル騒音を殆ど無くすことができる。また、このようなコイルを巻鉄芯に接着固定する構造による効果は、リアクトル本体を構成する鉄芯の種類に拘りなく得られ、したがって、磁芯として巻鉄芯ではなく焼結磁芯や圧粉磁芯などを用いたリアクトルにも有用である。
【０１０２】
また、従来タイプのリアクトルは複雑な組み立て構造であるため、機器内のプリント基板に対して直接コイル端末線を半田付けすることによって固定具なしで取付けるという方法が採れなかったが、小型且つ軽量で構造も単純な本発明のリアクトルは、そのような取付方法が可能である。また、比較的大型のリアクトルについては、図１０〜図１５に示すような各実施形態の保持容器又は固定具を用いることが有効であり、また、このような保持容器又は固定具を用いることにより、コイル２を巻鉄芯１に対して接着固定する樹脂接着層も容易に形成できる。さらに、図１３〜図１５に示すような保持容器を用いることにより、絶縁皮膜を用しない導線（例えば、平角導線）からなるコイルを用いることができ、リアクトルの製造コストを大幅に低減させることができる。
【０１０３】
以上述べた本発明のリアクトルは種々の電源機器に使用することができるが、特に、一定の周波数電流を流すことで入力電源の高調波電流を除去し、５０／６０Ｈｚの基本波電流に変換する主回路で使用される低損失、低騒音のインダクタンス素子として有用であり、例えば、マイクロガスタービン、燃料電池発電、太陽光発電、、風力発電、エアコン、冷蔵庫、無停電電源などに搭載されるインバータ回路、昇圧コンバーター回路、ＥＭＩ対策回路などに特に好適なインダクタンス素子であるといえる。
【０１０４】
【実施例】
図１〜図３に示すような構造を有する本発明のリアクトルと、図２２に示す従来タイプのリアクトルについて、インダクタンスの直流重畳特性と交流実効抵抗特性を調べた。
［実施例１］
本発明のリアクトルとしては、帯材積層断面形状が円形である円形リング状の巻鉄芯とこの巻鉄芯の略全周に亘って巻き付けられた平角導線縦巻きコイルとからなり、巻鉄芯を２分割してギャップを２箇所に設けたもの（ギャップ＝２．２５ｍｍ×２箇所＝５．００ｍｍ）を使用した。また、従来タイプのリアクトルとしては、四角形断面の積層鉄芯とこの積層鉄芯の対向するコア部分に巻き付けられた１対の平角導線縦巻きコイルとからなり、鉄芯を４分割してギャップを４箇所に設けたもの（ギャップ＝１．１３ｍｍ×４箇所＝４．５２ｍｍ）を用いた。
各リアクトルのコイルは、幅５ｍｍ×厚さ０．９ｍｍの平角導線からなる内径２０ｍｍ、７６ターンの同一条件とした。
【０１０５】
図２０に、本発明のリアクトル及び従来タイプのリアクトルのインダクタンスの直流重畳特性を示す。これによれば、両リアクトルのインダクタンスの直流重畳特性は、例えば３０Ａ負荷電流において、
・従来タイプのリアクトル：３２０μＨ／３０Ａ
・本発明のリアクトル：４４４μＨ／３０Ａ
であり、本発明のリアクトルは従来タイプのリアクトルに較べて、同じ３０Ａ負荷電流に対して大きなインダクタンスが実現されていることが判る。
【０１０６】
［実施例２］
本発明のリアクトル及び従来タイプのリアクトルとしては、実施例１と同様の基本構造を有するとともに、以下のような平角導線縦巻きコイルを有するものを用いた。
・従来タイプのリアクトル：
幅５ｍｍ×厚さ０．９ｍｍの平角導線（平角導線断面積＝５ｍｍ×０．９ｍｍ＝４．５ｍｍ2）からなる内径２０ｍｍ、７６ターンのコイル
・本発明のリアクトル：
幅４ｍｍ×厚さ０．６８ｍｍの平角導線（平角導線断面積＝４ｍｍ×０．６８ｍｍ＝２．７２ｍｍ2）からなる内径２０ｍｍ、７６ターンのコイル
【０１０７】
図２１に、本発明のリアクトルと従来タイプのリアクトルの交流実効抵抗特性を示す。これによれば、両リアクトルの交流実効抵抗特性は、例えば３０Ａ負荷電流において、
・従来タイプのリアクトル：４．４６Ω／３０Ａ
・本発明のリアクトル：３．３８Ω／３０Ａ
であり、本発明のリアクトルは従来タイプのリアクトルに較べて、コイル断面積が小さいにも拘らず、同じ３０Ａ負荷電流に対して交流実効抵抗が格段に小さくなること（すなわち、小型化、軽量化できる）が判る。
【０１０８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のリアクトルは、従来タイプのリアクトルが抱えていた問題が全て解消される画期的な低鉄損、低導損（銅損）及び低騒音リアクトルであり、近年益々厳しさを増している省エネルギー、低損失・低騒音化、小型軽量化の要求に十分に対応できる極めて有用なリアクトルである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリアクトルの一実施形態を示す平面図
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩに沿う断面図
【図３】図１の実施形態における巻鉄芯の帯材積層方向での断面図
【図４】図１の実施形態における巻鉄芯の平面図
【図５】本発明のリアクトルの他の実施形態を示す平面図
【図６】図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図
【図７】本発明のリアクトルの他の実施形態を示す平面図
【図８】図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図
【図９】本発明のリアクトルの他の実施形態を示す平面図
【図１０】本発明のリアクトルの他の実施形態を示す縦断面図
【図１１】本発明のリアクトルの他の実施形態を示す平面図
【図１２】図１１中のＸＩＩ−ＸＩＩに沿う断面図
【図１３】本発明のリアクトルの他の実施形態を示す平面図
【図１４】図１３中のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図
【図１５】図１３の実施形態において、保持容器の内周側の内壁に形成された突起の部分拡大平面図
【図１６】本発明のリアクトルの他の実施形態について、帯材積層方向での断面を示す説明図
【図１７】本発明のリアクトルの巻鉄芯を形成すべき帯材の平面形状例を示す説明図
【図１８】隣接する平角導線間に寄生するコンデンサー容量値を説明するための参考説明図
【図１９】従来タイプのリアクトル（図１９（ａ））と本発明のリアクトル（図１９（ｂ））について、隣接する平角導線を導線を断面した状態で示す説明図
【図２０】本発明のリアクトルと従来タイプのリアクトルのインダクタンスの直流重畳特性を示すグラフ
【図２１】本発明のリアクトルと従来タイプのリアクトルの交流実効抵抗特性を示すグラフ
【図２２】従来タイプのリアクトルを示すもので、（イ）は平面図、（ロ）は図（イ）のＡ−Ａ線に沿う断面図
【符号の説明】
１…巻鉄芯、２…平角導線縦巻きコイル、３…ギャップ、４…固定具、５…凹部、６…取付孔、７…樹脂充填層、９…保持容器、１０…取付部、１４…プラスチックケース、１４ａ，１４ｂ…ケース構成部材、１４ｘ，１４ｙ…ケース体、１５…仕切板部、１６ｘ，１６ｙ…収納部、１７ｘ，１７ｙ…鉄芯構成部材、１８…絶縁用介装部材、１９…突起、２０…平角導線、２１…コイル端末線、４０…取付部、４１…リアクトル保持部、４２…切欠溝、９０…環状収納部、９１…内壁、１００…取付孔、１４０…ケース体端面部、Ｘ…リアクトル本体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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