ДРОССЕЛЬ
THROTTLE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к дросселю и является подходящим для использования, в частности, для электрической цепи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Потребности в сокращении выбросов парниковых газов, таких как углекислый газ, для предотвращения глобального потепления до сих пор являются высокими. Например, в области производства стали была достигнута работа устройства индукционного нагрева, предназначенного для выполнения нагревания, на высоких частотах с высокой эффективностью. Кроме того, введение устройств индукционного нагрева в качестве альтернативы печам с газовым отоплением, эффективность нагревания в которых является невысокой, в последнее время увеличивается. Кроме того, в области автомобилей и физических распределений ведется разработка технологии подачи энергии бесконтактным способом к подвижным объектам, таким как электромобиль или подъемный кран.
[0003] Эти обычные методики представляют собой методики, которые используют конденсатор (электростатическую емкость C) и нагрузочную катушку (индуктивность L), соединенные последовательно или параллельно с генератором высокой частоты для создания резонанса напряжений или резонанса токов. В этих методиках возможно бесконтактным образом нагреть объект с помощью магнитных потоков, создаваемых при прохождении резонансного тока через нагрузочную катушку. Кроме того, в этих методиках возможно бесконтактным образом подавать питание, используя явление электромагнитной индукции с помощью магнитных потоков, создаваемых при прохождении резонансного тока через нагрузочную катушку. Следует отметить, что резонансный ток означает ток, частота которого является резонансной.
[0004] В случае такого использования резонансного явления, если определяются конденсатор (электростатическая емкость C) и нагревательная катушка/нагрузочная катушка (индуктивность L), то частота (резонансная частота) в генераторе высокой частоты тем самым определяется однозначно.
В резонансном контуре электростатическая емкость C, индуктивность L и сопротивление R нагрузочной цепи являются элементами, определяющими нагрузочный импеданс. По этой причине также становится необходимым достичь баланса соответствующих числовых значений электростатической емкости C и индуктивности L.
[0005] Существует случай, когда рабочая частота высокочастотного генерирующего устройства не становится резонансной частотой в зависимости от величины индуктивности L этих нагревательных катушек/нагрузочных катушек. В таком случае часто бывает так, что дроссель для обеспечения фиксированной индуктивности отдельно добавляется и устанавливается для использования в электрической цепи, которая конфигурирует это высокочастотное генерирующее устройство.
В качестве дросселя как элемента индуктивности, добавляемого и устанавливаемого в электрической цепи, имеется в виду дроссель с воздушным сердечником, а также дроссель, который использует сердечник. В качестве методики, касающейся таких дросселей, существуют методики, описанные в Патентных документах 1-6.
[0006] Патентный документ 1 раскрывает средство удержания и фиксации дросселя без сердечника в качестве контрмеры против вибрации, вызываемой электромагнитной силой самого дросселя. Конкретно, в технике, описанной в Патентном документе 1, две или более шин проходят через дроссель без сердечника. Эти две или более шин крепятся к Г-образным основаниям.
[0007] Патентный документ 2 раскрывает средство ослабления электрического поля высокочастотного дросселя, использующего сердечник в качестве контрмеры против коронного разряда, образующегося под высоким напряжением от высокочастотного дросселя. Конкретно, в технике, описанной в Патентном документе 2, сердечник конфигурируется множеством блоков сердечника, расположенных с некоторым интервалом между ними в продольном направлении. Верхний конец сердечника фиксируется проводящей верхней фиксирующей пластиной. Нижний конец сердечника фиксируется проводящей нижней фиксирующей пластиной. Нижняя фиксирующая пластина соединена с основанием посредством изоляторов. Расстояние между основанием и нижней фиксирующей пластиной больше, чем зазор между блоками сердечника.
[0008] Патентный документ 3 раскрывает технику регулирования индуктивности L путем изменения взаимных положений двух катушек в качестве техники, относящейся к высокочастотной электронной схеме, расположенной на подложке. В технике, конкретно описанной в Патентном документе 3, используются две катушки, имеющие одинаковую форму. Изменяется зазор между двумя катушками, или две катушки поворачиваются вокруг концов катушек, выполненных как вал, или открываются/закрываются, и тем самым угол поворота или угол открытия/закрытия этих катушек изменяется.
[0009] Патентный документ 4 раскрывает средство реализации малогабаритного трансформатора путем использования методики изменения индуктивности за счет изменения площади перекрытия или взаимного расстояния двух катушек индуктивности, расположенных на печатной плате.
[0010] Патентный документ 5 раскрывает средство увеличения частотного диапазона генератора путем переключения последовательно-параллельного соединения двух катушек индуктивности, интегрированных на полупроводниковом чипе.
Патентный документ 6 раскрывает, что формы и положения двух катушек индуктивности на полупроводниковом чипе определяются так, чтобы уменьшить электромагнитную связь между резонаторами.
Кроме того, Патентные документы 5 и 6 раскрывают, что две катушки индуктивности конфигурируются катушками индуктивности в форме восьмерки или катушками индуктивности в форме листа клевера с четырьмя лепестками.
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
[0011] Патентный документ 1: Японская отложенная патентная заявка № 2014-45110
Патентный документ 2: Японский патент № 5649231
Патентный документ 3: Японская отложенная патентная заявка № 58-147107
Патентный документ 4: Японская отложенная патентная заявка № 2014-212198
Патентный документ 5: Японский патент № 5154419
Патентный документ 6: Японский перевод международной патентной заявки PCT № JP-T-2007-526642
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
[0012] В резонансном контуре требуемая индуктивность устанавливается заранее на основе резонансной частоты контура. Индуктивность дросселя, который установлен в резонансном контуре, проектируется и изготавливается на основе значения, которое предварительно устанавливается для резонансного контура в качестве целевого.
Однако при производстве дросселя катушка формируется путем намотки медной трубки или проводника. Кроме того, при производстве дросселя, имеющего сердечник, между сердечниками в зазор вставляется, например, немагнитный материал. Дроссель производится посредством сборочных работ, так что катушки присоединяются к сердечникам, в которые вставлен материал зазора. Следовательно, образуется довольно значительная разность между значением индуктивности произведенного и собранного дросселя и расчетным значением.
[0013] Индуктивность дросселя без сердечника изменяется диаметром, радиусом витка (эквивалентным радиусом), количеством витков и всей длиной намотанной катушки, а также ситуацией магнитного экранирования вокруг дросселя и т.п.
Кроме того, на индуктивность дросселя, имеющего сердечники, влияют не только описанные выше факторы, но также и зазор между сердечниками. Кроме того, индуктивность дросселя, имеющего сердечник, также изменяется частотой, напряжением и током, приложенными к катушке.
[0014] В методиках, описанных в Патентных документах 1 и 2, индуктивность дросселя является фиксированной. Следовательно, существует потребность регулировать индуктивность дросселя следующим образом. Сначала дроссель производится и временно собирается. Затем частота, напряжение и ток, которые требуются по спецификации, применяются к этому дросселю для того, чтобы измерить его индуктивность. Как правило, индуктивность дросселя, имеющего большой размер благодаря его структуре, на который подается высокочастотный большой ток, редко когда находится в пределах диапазона индуктивности, предписываемого спецификацией. Когда индуктивность дросселя не находится в пределах диапазона индуктивности, предписываемого спецификацией, дроссель разбирается и регулируется для минимизации отклонения измеренного значения индуктивности от целевого значения, а затем снова измеряется индуктивность.
[0015] Конкретно, для того, чтобы увеличить индуктивность в дросселе без сердечника, уменьшается вся длина катушки или увеличивается количество витков катушки. Кроме того, для увеличения индуктивности дросселя, имеющего сердечники, уменьшается зазор между сердечниками или увеличивается количество витков катушки. Для того чтобы уменьшить индуктивность, предпринимаются меры, противоположные описанным выше для увеличения индуктивности.
[0016] Кроме того, регулировка индуктивности произведенного и временно собранного дросселя требует определенного времени. В зависимости от обстоятельств возможен случай, когда изготовление и временная сборка дросселя повторяются множество раз для того, чтобы отрегулировать индуктивность дросселя. В таком случае требуется много времени для того, чтобы отрегулировать индуктивность дросселя.
[0017] Кроме того, когда определено значение индуктивности, требуемое в некоторой электрической цепи, разрабатывается и производится дроссель, имеющий именно такую индуктивность. Для электрической цепи с такими же частотой и током, но с другой индуктивностью необходимо отдельно проектировать и производить дроссель с требуемой индуктивностью. Как было описано выше, необходимо проектировать, производить и регулировать каждый дроссель или каждый каскад индуктивности, чтобы они удовлетворяли требованиям спецификации.
Например, когда используется дроссель, имеющий по спецификации значение тока 1000 А и значение частоты 20 кГц, если значение индуктивности по спецификации отличается, необходимо проектировать, производить и регулировать дроссели один за другим для каждого из других значений индуктивности.
[0018] Соответственно, в качестве методики для дросселя с переменной индуктивностью существуют методики, описанные в Патентных документах 3 и 4. Однако методика, описанная в Патентном документе 3, является методикой для высокочастотной электронной схемы, используемой на печатной плате. Следовательно, затруднительно пропустить большой электрический ток через эту высокочастотную электронную схему. Кроме того, методика, описанная в Патентном документе 4, использует спиральную катушку индуктивности, используемую в качестве основы в интегральной схеме. Следовательно, затруднительно пропустить большой электрический ток через эту интегральную схему. Кроме того, в обеих из методик, описанных в Патентных документах 3 и 4, диапазон регулирования индуктивности является ограниченным.
[0019] Кроме того, методики, описанные в Патентных документах 5 и 6, относятся к катушке индуктивности, произведенной на полупроводниковом чипе, который имеет дело с малым током. Кроме того, в методиках, описанных в Патентных документах 5 и 6, невозможно отрегулировать индуктивность катушки после того, как она уже произведена. Следовательно, когда есть потребность изменить индуктивность на стадии проектирования или после изготовления катушки индуктивности, это неизбежно требует времени и затрат.
[0020] Настоящее изобретение было создано с учетом вышеописанных проблем, и его задачей является предложить дроссель, способный легко менять свою индуктивность в широком диапазоне в соответствии с различными спецификациями.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
[0021] Дроссель по настоящему изобретению представляет собой дроссель, способный изменять индуктивность как константу электрической цепи, дроссель включает в себя: первую катушку, имеющую первую периферийную часть, вторую периферийную часть и первую соединительную часть; вторую катушку, имеющую третью периферийную часть, четвертую периферийную часть и вторую соединительную часть; первый несущий элемент, поддерживающий первую катушку; второй несущий элемент, поддерживающий вторую катушку; и удерживающий элемент, удерживающий первую катушку и вторую катушку, в котором первая периферийная часть, вторая периферийная часть, третья периферийная часть и четвертая периферийная часть окружают каждая свою внутреннюю область, первая соединительная часть является частью, которая взаимно соединяет один конец первой периферийной части и один конец второй периферийной части, вторая соединительная часть является частью, которая взаимно соединяет один конец третьей периферийной части и один конец четвертой периферийной части, первая катушка и вторая катушка соединены последовательно или параллельно, первая периферийная часть и вторая периферийная часть существуют на одной и той же плоскости, третья периферийная часть и четвертая периферийная часть существуют на одной и той же плоскости, набор из первой периферийной части и второй периферийной части и набор из третьей периферийной части и четвертой периферийной части располагаются параллельно с некоторым интервалом между ними, обе или одна из первой катушки и второй катушки выполняют оба или одно из вращения вокруг оси первой катушки и второй катушки в качестве оси вращения и параллельного перемещения в направлении, перпендикулярном к этой оси, проходящей через среднее положение между центром первой периферийной части и центром второй периферийной части и среднее положение между центром третьей периферийной части и центром четвертой периферийной части, удерживающий элемент сделан из одного или множества элементов, и это делает набор из первой периферийной части и второй периферийной части и набор из третьей периферийной части и четвертой периферийной части параллельными с некоторым интервалом между ними и предотвращает перемещение первой катушки и второй катушки после выполнения обоих или одного из вращения и параллельного перемещения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0022] [Фиг. 1] Фиг. 1 иллюстрирует один пример конфигурации дросселя первого варианта осуществления.
[Фиг. 2A] Фиг. 2A иллюстрирует один пример конфигурации первой катушки и первого несущего элемента первого варианта осуществления.
[Фиг. 2B] Фиг. 2B иллюстрирует один пример конфигурации второй катушки и второго несущего элемента первого варианта осуществления.
[Фиг. 3A] Фиг. 3A иллюстрирует первую катушку в некотором состоянии и первую катушку в состоянии поворота из этого некоторого состояния на 180° перекрывающимся образом.
[Фиг. 3B] Фиг. 3B иллюстрирует вторую катушку в некотором состоянии и вторую катушку в состоянии поворота из этого некоторого состояния на 180° перекрывающимся образом.
[Фиг. 4] Фиг. 4 иллюстрирует один пример позиционного соотношения между первой катушкой и второй катушкой первого варианта осуществления.
[Фиг. 5A] Фиг. 5A иллюстрирует первый пример направлений магнитных потоков, создаваемых в первой катушке и второй катушке первого варианта осуществления, вместе с обозначениями цепи первой катушки и второй катушки.
[Фиг. 5B] Фиг. 5B иллюстрирует второй пример направлений магнитных потоков, создаваемых в первой катушке и второй катушке первого варианта осуществления, вместе с обозначениями цепи первой катушки и второй катушки.
[Фиг. 6A] Фиг. 6A иллюстрирует первый пример магнитных потоков, создаваемых в первой катушке и второй катушке первого варианта осуществления, вместе с первой катушкой и второй катушкой в состоянии их расположения в дросселе.
[Фиг. 6B] Фиг. 6B иллюстрирует второй пример магнитных потоков, создаваемых в первой катушке и второй катушке первого варианта осуществления, вместе с первой катушкой и второй катушкой в состоянии их расположения в дросселе.
[Фиг. 7] Фиг. 7 иллюстрирует один пример способа регулирования позиционного соотношения между первой катушкой и второй катушкой первого варианта осуществления.
[Фиг. 8A] Фиг. 8A иллюстрирует один модифицированный пример прорезей-направляющих первого варианта осуществления.
[Фиг. 8B] Фиг. 8B иллюстрирует один модифицированный пример способа регулирования позиционного соотношения между первой катушкой и второй катушкой первого варианта осуществления.
[Фиг. 9] Фиг. 9 иллюстрирует один модифицированный пример дросселя первого варианта осуществления.
[Фиг. 10A] Фиг. 10A иллюстрирует первый модифицированный пример конфигурации первой катушки и первого несущего элемента первого варианта осуществления.
[Фиг. 10B] Фиг. 10B иллюстрирует первый модифицированный пример конфигурации второй катушки и второго несущего элемента первого варианта осуществления.
[Фиг. 11A] Фиг. 11A иллюстрирует второй модифицированный пример конфигурации первой катушки и первого несущего элемента первого варианта осуществления.
[Фиг. 11B] Фиг. 11B иллюстрирует второй модифицированный пример конфигурации второй катушки и второго несущего элемента первого варианта осуществления.
[Фиг. 12A] Фиг. 12A иллюстрирует один пример конфигурации первой катушки и первого несущего элемента второго варианта осуществления.
[Фиг. 12B] Фиг. 12B иллюстрирует один пример конфигурации второй катушки и второго несущего элемента второго варианта осуществления.
[Фиг. 13] Фиг. 13 иллюстрирует один пример позиционного соотношения между первой катушкой и второй катушкой второго варианта осуществления.
[Фиг. 14] Фиг. 14 иллюстрирует один пример конфигурации первой катушки и первого несущего элемента третьего варианта осуществления.
[Фиг. 15] Фиг. 15 иллюстрирует первый пример конфигурации дросселя четвертого варианта осуществления.
[Фиг. 16A] Фиг. 16A иллюстрирует первый пример конфигурации первой катушки и первого несущего элемента четвертого варианта осуществления.
[Фиг. 16B] Фиг. 16B иллюстрирует первый пример конфигурации второй катушки и второго несущего элемента четвертого варианта осуществления.
[Фиг. 17] Фиг. 17 иллюстрирует второй пример конфигурации дросселя четвертого варианта осуществления.
[Фиг. 18A] Фиг. 18A иллюстрирует второй пример конфигурации первой катушки и первого несущего элемента четвертого варианта осуществления.
[Фиг. 18B] Фиг. 18B иллюстрирует второй пример конфигурации второй катушки и второго несущего элемента четвертого варианта осуществления.
[Фиг. 19A] Фиг. 19A иллюстрирует один пример конфигурации первой катушки и первого несущего элемента пятого варианта осуществления.
[Фиг. 19B] Фиг. 19B иллюстрирует один пример конфигурации второй катушки и второго несущего элемента пятого варианта осуществления.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0023] Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на чертежи.
(Первый вариант осуществления)
Сначала будет описан первый вариант осуществления.
<Конфигурация дросселя>
Фиг. 1 иллюстрирует один пример конфигурации дросселя настоящего варианта осуществления. Следует отметить, что координаты X, Y и Z на каждом чертеже указывают соотношение направлений. Значок  внутри  указывает направление от дальней стороны листа к ближней стороне. Значок  внутри  указывает направление от ближней стороны листа к дальней стороне.
[0024] Фиг. 1 иллюстрирует конфигурацию дросселя настоящего варианта осуществления. Фиг. 2A иллюстрирует один пример конфигурации первой катушки 1 и первого несущего элемента 2. Фиг. 2B иллюстрирует один пример конфигурации второй катушки 3 и второго несущего элемента 4. Фиг. 3A иллюстрирует первую катушку 1 в некотором состоянии и первую катушку 1 в состоянии поворота из этого некоторого состояния на 180° перекрывающимся образом. На Фиг. 3A для удобства иллюстрации одна из этих двух первых катушек 1 проиллюстрирована сплошной линией, а другая пунктирной линией. Фиг. 3B иллюстрирует вторую катушку 3 в некотором состоянии и вторую катушку 3 в состоянии поворота из этого некоторого состояния на 180° перекрывающимся образом. Также на Фиг. 3B, аналогично Фиг. 3A, для удобства иллюстрации одна из этих двух вторых катушек 3 проиллюстрирована сплошной линией, а другая - пунктирной линией. Следует отметить, что вторая катушка 3 не поворачивается, как будет описано позже, но на Фиг. 3B, предполагается, что вторая катушка 3 поворачивается.
[0025] Каждая из Фиг. 2A и Фиг. 3A представляет собой диаграмму, на которой поверхность первого несущего элемента 2, обращенная ко второму несущему элементу 4, рассматривается вдоль оси Z, показанной на Фиг. 1. Каждая из Фиг. 2B и Фиг. 3B представляет собой диаграмму, на которой поверхность второго несущего элемента 4, обращенная к первому несущему элементу 2, рассматривается вдоль оси Z, показанной на Фиг. 1.
[0026] Дроссель по настоящему варианту осуществления представляет собой дроссель, способный изменять индуктивность в качестве константы электрической цепи. На Фиг. 1, Фиг. 2A и Фиг. 2B дроссель по настоящему варианту осуществления имеет первую катушку 1, первый несущий элемент 2, вторую катушку 3, второй несущий элемент 4, основания 5a - 5d, болты 6a - 6d и гайки 7a - 7d. Хотя иллюстрации гаек, соответствующих болтам 6c, 6d, опущены для удобства иллюстрации, гайки, соответствующие болтам 6c, 6d, располагаются аналогично гайкам 7a, 7b, соответствующим болтам 6a, 6b. В дальнейшем гайки, соответствующие болтам 6c, 6d, описываются как гайки 7c, 7d, хотя их иллюстрации и опущены для удобства объяснения.
[0027] Сначала будут объяснены первая катушка 1 и первый несущий элемент 2.
Первый несущий элемент 2 является элементом для поддержки первой катушки 1. Первая катушка 1 крепится к первому несущему элементу 2. Отверстия 2e, 2f являются отверстиями, через которые первая катушка 1 выводится на внешнюю сторону.
Первый несущий элемент 2 и второй несущий элемент 4, которые будут описаны позже, крепятся болтами 6a - 6d и гайками 7a - 7d через основания 5a - 5d так, чтобы интервал G между первой катушкой 1 и второй катушкой 3, который будет описан позже, мог сохраняться постоянным. Как проиллюстрировано на Фиг. 2A, прорези-направляющие 2a - 2d, предназначенные для присоединения первого несущего элемента 2 ко второму несущему элементу 4, формируются на первом несущем элементе 2. Прорези-направляющие  2a - 2d являются отверстиями, которые позволяют вращаться первому несущему элементу 2, присоединенному ко второму несущему элементу 4.
[0028] В настоящем варианте осуществления плоская форма каждой из прорезей-направляющих 2a - 2d является формой дуги. Прорези-направляющие 2a - 2d расположены вдоль дуги первой виртуальной окружности. Прорези-направляющие 2b, 2c располагаются дальше на стороне центра первого несущего элемента 2 относительно прорезей-направляющих 2a - 2d. Прорези-направляющие  2b, 2c располагаются вдоль дуги второй виртуальной окружности, радиус которой меньше, чем у первой виртуальной окружности, и которая концентрична с первой виртуальной окружностью. Первая катушка 1 может вращаться даже в таком состоянии, в котором основания 5a - 5d и болты 6a - 6d пропущены через прорези-направляющие 2a - 2d, проиллюстрированные на Фиг. 2A, и положения оснований 5a - 5d и болтов 6a - 6d зафиксированы. Первая катушка 1 вращается, чтобы определить положение первой катушки 1, а затем гайки 7a-7d используются для фиксации первой катушки 1 в этом положении, что останавливает вращение первой катушки 1. В настоящем варианте осуществления ось (ось вращения) первой катушки 1 является осью, проходящей через центр 2g первого несущего элемента 2 в направлении, перпендикулярном к поверхности первого несущего элемента 2 (в направлении оси Z).
[0029] Как проиллюстрировано на Фиг. 2A, плоская форма первого несущего элемента 2 является квадратной. Первый несущий элемент 2 формируется из изолирующего и немагнитного материала, который имеет прочность, достаточную для поддержания первой катушки 1 и предотвращения изменений положения первой катушки 1 в направлении оси Z. Однако плоская форма несущего элемента 2 первой катушки 1 не ограничена квадратом. Плоская форма несущего элемента 2 первой катушки 1 может быть, например, прямоугольником или кругом. Первый несущий элемент 2 формируется путем использования, например, многослойной эпоксидной смолы, термореактивной смолы и т.п.
[0030] На Фиг. 2A первая катушка 1 имеет первую периферийную часть 1a, вторую периферийную часть 1b, первую соединительную часть 1c, первую выводную часть 1d и вторую выводную часть 1e. Первая периферийная часть 1a, вторая периферийная часть 1b, первая соединительная часть 1c, первая выводная часть 1d и вторая выводная часть 1e представляют собой единое целое.
[0031] В этом варианте осуществления количество витков первой катушки 1 равно одному [витку]. Кроме того, в этом варианте осуществления в качестве примера будет объяснен случай, в котором первая периферийная часть 1a, вторая периферийная часть 1b и первая соединительная часть 1c образуют форму арабской цифры 8. Следует отметить, что на Фиг. 3A иллюстрации первой выводной части 1d и второй выводной части 1e опущены для удобства иллюстрации. Кроме того, на Фиг. 3A ссылочные цифры и символы добавлены к каждой из двух перекрывающихся первых катушек 1.
[0032] Первая периферийная часть 1a окружает свою внутреннюю область. Вторая периферийная часть 1b также окружает свою внутреннюю область. Первая периферийная часть 1a и вторая периферийная часть 1b расположены на одной и той же горизонтальной плоскости (плоскости X-Y). Следует отметить, что первая периферийная часть 1a и вторая периферийная часть 1b не обязательно должны быть расположены строго на одной и той же горизонтальной плоскости, и можно сказать, что они располагаются на одной и той же горизонтальной плоскости, например, внутри пределов конструктивных допусков. То же самое относится к использованию термина «одна и та же горизонтальная плоскость» в дальнейших объяснениях.
Первая соединительная часть 1c является частью, которая взаимно соединяет первый конец 1f первой периферийной части 1a и первый конец 1g второй периферийной части 1b и является не окружающей частью.
[0033] Первая выводная часть 1d соединяется со вторым концом 1h первой периферийной части 1a. Второй конец 1h первой периферийной части 1a находится в положении отверстия 2е. Вторая выводная часть 1e соединяется со вторым концом 1i второй периферийной части 1b. Второй конец 1i второй периферийной части 1b находится в положении отверстия 2f.
[0034] Первая выводная часть 1d и вторая выводная часть 1e становятся выводами для соединения первой катушки 1 с внешней стороной. На Фиг. 2A первая выводная часть 1d и вторая выводная часть 1e показаны пунктиром, чтобы тем самым указать, что первая выводная часть 1d и вторая выводная часть 1e располагаются на другой поверхности первого несущего элемента 2, проиллюстрированного на Фиг. 2A.
[0035] На Фиг. 3A первая катушка 1 переведена из состояния, показанного сплошной линией, в состояние, показанное пунктиром, путем поворота на 180°.
Как проиллюстрировано на Фиг. 2A, центр 2g первого несущего элемента 2 (ось вращения) располагается в середине центра 1k первой периферийной части 1a и центра 1j второй периферийной части 1b. Первая периферийная часть 1a и вторая периферийная часть 1b располагаются друг напротив друга через центр 2g первого несущего элемента 2 (ось вращения первой катушки 1). В частности, первая периферийная часть 1a и вторая периферийная часть 1b располагаются так, чтобы сохранять состояние, в котором они смещены на 180° в отношении угла в направлении вращения первой катушки 1. Этот угол является углом между виртуальной прямой линией, взаимно соединяющей центр 2g первого несущего элемента 2 (ось вращения) и центр 1k первой периферийной части 1a наикратчайшим путем, и виртуальной прямой линией, взаимно соединяющей центр 2g первого несущего элемента 2 и центр 1j второй периферийной части 1b наикратчайшим путем. Следует отметить, что на Фиг. 2A центр 2g первого несущего элемента 2, центр 1k первой периферийной части 1a и центр 1j второй периферийной части 1b являются точками, проиллюстрированными виртуально, и не являются существующими точками.
[0036] Наиболее предпочтительно, чтобы первая периферийная часть 1a, вторая периферийная часть 1b, третья периферийная часть 3a и четвертая периферийная часть 3b имели совершенно одинаковую форму и размер. Однако, как проиллюстрировано на Фиг. 2A и Фиг. 2B, иногда невозможно сделать первую периферийную часть 1a, вторую периферийную часть 1b, третью периферийную часть 3a и четвертую периферийную часть 3b совершенно одинаковыми по форме и размеру.
[0037] Если состояние магнитных потоков, проникающих через внутреннюю часть каждой из первой периферийной части 1a, второй периферийной части 1b, третьей периферийной части 3a и четвертой периферийной часть 3b не очень сильно отличается от состояния в том случае, когда первая периферийная часть 1a, вторая периферийная часть 1b, третья периферийная часть 3a и четвертая периферийная часть 3b являются полностью одинаковыми по форме и размеру при подаче переменного тока на первую катушку 1 и вторую катушку 3, первая периферийная часть 1a, вторая периферийная часть 1b, третья периферийная часть 3a и четвертая периферийная часть 3b не обязательно должны иметь совершенно одинаковые форму и размер.
[0038] Авторы настоящего изобретения изменяли размеры первой катушки и второй катушки, зазор (интервал в направлении оси Z) между первой катушкой и второй катушкой, формы первой катушки и второй катушки и т.д. для различных дросселей, включая дроссели вариантов осуществления 1-5, для того, чтобы измерить коэффициенты увеличения β, определяемые уравнением (2), которое будет описано позже. Следует отметить, что формы и размеры первой периферийной части, второй периферийной части, третьей периферийной части и четвертой периферийной части были совершенно одинаковыми. В результате этого диапазон коэффициента увеличения β составил приблизительно от 2,3 до 5,6. Диапазон коэффициента связи k, соответствующий этому диапазону, составил приблизительно от 0,4 до 0,7. Следует отметить, что коэффициент связи k выражается следующим уравнением (1).
M=±k√(L1⋅L2) (1)
Здесь M означает взаимоиндуктивность первой катушки 1 и второй катушки 3. L1 - коэффициент самоиндукции первой катушки 1. L2 - коэффициент самоиндукции второй катушки 3. Коэффициент связи k определяется формами, размерами и относительными положениями первой катушки 1 и второй катушки 3, и составляет
0 ≤ k ≤ 1.
k=1 означает случай нулевого потока рассеяния, но фактически поток рассеяния возникает, что приводит к тому, что коэффициент связи k становится меньше чем 1.
[0039] Соответственно, в качестве значения стандартного коэффициента связи ks между первой катушкой и второй катушкой используется среднее значение в этом диапазоне (= 0,55 (= (0,4+0,7) ÷ 2)). Этот стандартный коэффициент связи ks становится представительным значением коэффициента связи в том случае, когда первая периферийная часть, вторая периферийная часть, третья периферийная часть и четвертая периферийная часть являются полностью одинаковыми по форме и размеру.
[0040] Здесь минимальное значение βmin коэффициента увеличения β объединенной индуктивности GL, если смотреть со стороны цепи источника питания переменного тока, предполагается равным 2,0. Коэффициент увеличения β объединенной индуктивности GL, если смотреть со стороны цепи источника питания переменного тока, выражается следующим уравнением (2). Следует отметить, что объединенная индуктивность GL является индуктивностью, оцененной со стороны цепи источника питания переменного тока как индуктивность, получаемая при соединении между первой катушкой 1 и второй катушкой 3.
β=(2L+2M) ÷ (2L - 2M)=(2L+2kL) ÷ (2L - 2kL)=(1+k) ÷ (1 - k) (2)
[0041] Следует отметить, что для упрощения объяснения коэффициенты самоиндукции L1 и L2 первой катушки 1 и второй катушки 3 устанавливаются равными L (L1=L2=L).
[0042] Когда минимальное значение βmin (= 2,0) коэффициента увеличения β подставляется в уравнение (2), минимальное значение kmin коэффициента связи между первой катушкой и второй катушкой становится равным приблизительно 0,33. Когда минимальное значение kmin (= 0,33) коэффициента связи делится на стандартный коэффициент связи ks (= 0,55), получается 0,6 (= 0,33/0,55). В частности, для того, чтобы гарантировать минимальное значение βmin (= 2,0) коэффициента увеличения β, в качестве минимального значения kmin коэффициента связи требуется 0,33. Для того, чтобы достичь 0,33 в качестве минимального значения kmin коэффициента связи, формы и размеры первой периферийной части, второй периферийной части, третьей периферийной части и четвертой периферийной части должны совпадать лишь на 60% их полной длины. Кроме того, на практике минимальным значением βmin коэффициента увеличения β предпочтительно является 2,5, и более предпочтительно 3,0. Для того, чтобы соответствовать этому, из результата вычисления, подобного описанному выше, можно сделать вывод, что предпочтительно, чтобы формы и размеры первой периферийной части, второй периферийной части, третьей периферийной части и четвертой периферийной части совпадали в части 78% их полной длины, и более предпочтительно в области 91% их полной длины или больше.
[0043] С вышеописанных точек зрения, если формы и размеры первой периферийной части 1a, второй периферийной части 1b, третьей периферийной части 3a и четвертой периферийной части 3b совпадают на 60% или больше от их полной длины, можно считать первую периферийную часть 1a, вторую периферийную часть 1b, третью периферийную часть 3a и четвертую периферийную часть 3b одинаковыми по форме и размеру. Следует отметить, что в вышеприведенном объяснении предпочтительно, чтобы совпадение вместо 60% составляло 78%, и более предпочтительно 91% в соответствии с минимальным значением βmin коэффициента увеличения β.
[0044] Исходя из вышеизложенного, относительно форм и размеров первой периферийной части 1a и второй периферийной части 1b можно сказать следующее.
Когда первая катушка 1 поворачивается на 180°, часть, имеющая длину 60% или больше от всей длины первой периферийной части 1a, перекрывается с той областью, в которой вторая периферийная часть 1b существовала перед вышеупомянутым поворотом. Полная длина первой периферийной части 1a является длиной от первого конца 1f до второго конца 1h первой периферийной части 1a.
[0045] На Фиг. 3A, когда состояние, проиллюстрированное сплошной линией, переходит в состояние, проиллюстрированное пунктиром, часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины первой периферийной части 1a, проиллюстрированной пунктиром внизу, накладывается на вторую периферийную часть 1b, проиллюстрированную сплошной линией внизу на фиг. 3А.
[0046] Кроме того, когда первая катушка 1 поворачивается на 180°, часть, имеющая длину 60% или больше от всей длины второй периферийной части 1b, перекрывается с той областью, в которой первая периферийная часть 1а существовала перед вышеупомянутым поворотом. Полная длина второй периферийной части 1b является длиной от первого конца 1g до второго конца 1i второй периферийной части 1b.
[0047] На Фиг. 3A, когда состояние, проиллюстрированное сплошной линией, переходит в состояние, проиллюстрированное пунктиром, часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины второй периферийной части 1b, проиллюстрированной пунктиром вверху, накладывается на первую периферийную часть 1a, проиллюстрированную сплошной линией вверху на фиг. 3А.
Следует отметить, что в вышеприведенном объяснении предпочтительно, чтобы совпадение, вместо 60%, составляло 78%, и более предпочтительно 91% в соответствии с минимальным значением βmin коэффициента увеличения β.
[0048] Далее будут объяснены вторая катушка 3 и второй несущий элемент 4.
Второй несущий элемент 4 является элементом для поддержки второй катушки 3. Вторая катушка 3 крепится ко второму несущему элементу 4. Как проиллюстрировано на Фиг. 2B, на втором несущем элементе 4 формируются отверстия 4a - 4d, предназначенные для присоединения первого несущего элемента 2 ко второму несущему элементу 4. Отверстия 4a - 4d являются отверстиями для фиксации первого несущего элемента 2 и второго несущего элемента 4 путем использования оснований 5a - 5d, болтов 6a - 6d и гаек 7a - 7d. Диаметры отверстий 4a - 4d являются немного большими, чем наружные диаметры болтов 6a - 6d. Отверстия 4e, 4f являются отверстиями, через которые вторая катушка 3 выводится на внешнюю сторону. Первый несущий элемент 2 и второй несущий элемент 4 не могут быть перемещены в состояние, в котором основания 5a, 5b, 5c, 5d и болты 6a, 6b, 6c, 6d пропущены через отверстия 4a, 4b, 4c, 4d соответственно, положения оснований 5a - 5d и болтов 6a - 6d зафиксированы, и гайки 7a - 7d затянуты. В настоящем варианте осуществления основания 5a - 5d, болты 6a - 6d и гайки 7a - 7d функционируют как удерживающий элемент. В настоящем варианте осуществления удерживающий элемент удерживает первый несущий элемент 2, к которому прикреплена первая катушка 1, и второй несущий элемент 4, к которому прикреплена вторая катушка 3, так что первая катушка 1, положение которой было отрегулировано путем вращения, не перемещается в состоянии, в котором набор из первой периферийной части 1a и второй периферийной части 1b и набор из третьей периферийной части 3a и четвертой периферийной части 3b становятся параллельными с некоторым интервалом между ними.
[0049] Как проиллюстрировано на Фиг. 2B, плоская форма второго несущего элемента 4 является квадратной. Однако плоская форма несущего элемента 4 второй катушки 3 не ограничена квадратом. Плоская форма несущего элемента 4 второй катушки 3 может быть, например, прямоугольником или кругом. Второй несущий элемент 4 формируется из изолирующего и немагнитного материала, который имеет прочность, достаточную для поддержания второй катушки 3 и предотвращения изменений положения второй катушки 3 в направлении оси Z. Второй несущий элемент 4 формируется путем использования, например, многослойной эпоксидной смолы, термореактивной смолы и т.п.
[0050] На Фиг. 2B вторая катушка 3 имеет третью периферийную часть 3a, четвертую периферийную часть 3b, вторую соединительную часть 3c, третью выводную часть 3d и четвертую выводную часть 3e. Третья периферийная часть 3a, четвертая периферийная часть 3b, вторая соединительная часть 3c, третья выводная часть 3d и четвертая выводная часть 3e представляют собой единое целое.
[0051] В этом варианте осуществления количество витков второй катушки 3 равно одному [витку]. Кроме того, в этом варианте осуществления в качестве примера будет объяснен случай, в котором третья периферийная часть 3a, четвертая периферийная часть 3b и вторая соединительная часть 3c образуют форму арабской цифры 8. Следует отметить, что на Фиг. 3B иллюстрации третьей выводной части 3d и четвертой выводной части 3e опущены для удобства иллюстрации. Кроме того, на Фиг. 3B ссылочные цифры и символы добавлены к каждой из двух вторых катушек 3, которые показаны перекрывающимися.
[0052] Третья периферийная часть 3a окружает свою внутреннюю область. Четвертая периферийная часть 3b также окружает свою внутреннюю область. Третья периферийная часть 3a и четвертая периферийная часть 3b расположены на одной и той же горизонтальной плоскости (плоскости X-Y).
[0053] Вторая соединительная часть 3c является частью, которая взаимно соединяет первый конец 3f третьей периферийной части 3a и первый конец 3g четвертой периферийной части 3b и является не окружающей частью.
[0054] Третья выводная часть 3d соединяется со вторым концом 3h третьей периферийной части 3a. Второй конец 3h третьей периферийной части 3a находится в положении отверстия 4е. Четвертая выводная часть 3e соединяется со вторым концом 3i четвертой периферийной части 3b. Второй конец 3i четвертой периферийной части 3b находится в положении отверстия 4f.
[0055] Третья выводная часть 3d и четвертая выводная часть 3e становятся выводами для соединения второй катушки 3 с внешней стороной. На Фиг. 2B третья выводная часть 3d и четвертая выводная часть 3e показаны пунктиром, чтобы тем самым указать, что третья выводная часть 3d и четвертая выводная часть 3e располагаются на другой поверхности второго несущего элемента 4, проиллюстрированного на Фиг. 2B.
[0056] Как было описано выше, в настоящем варианте осуществления вторая катушка 3 не вращается. Однако предполагается, что на Фиг. 3B вторая катушка 3 вращается. Соответственно вторая катушка 3 из состояния, проиллюстрированного сплошной линией, переводится в состояние, проиллюстрированное пунктиром, путем поворота на 180°. Ось (ось вращения) второй катушки 3, когда она вращается, является осью, проходящей через центр 4g второго несущего элемента 4 в направлении, перпендикулярном к поверхности второго несущего элемента 4 (в направлении оси Z) (см. Фиг. 2B).
[0057] Как проиллюстрировано на Фиг. 2B, центр 4g второго несущего элемента 4 (ось вращения) расположен в положении, включающем среднее положение между центром 3j третьей периферийной части 3a и центром 3k четвертой периферийной части 3b. Третья периферийная часть 3a и четвертая периферийная часть 3b располагаются друг напротив друга через центр 4g второго несущего элемента 4 (ось вращения второй катушки 3). В частности, третья периферийная часть 3a и четвертая периферийная часть 3b располагаются так, чтобы сохранять состояние, в котором они смещены на 180° в направлении вращения первой катушки 1. Этот угол является углом между виртуальной прямой линией, взаимно соединяющей центр 4g второго несущего элемента 4 (ось вращения) и центр 3j третьей периферийной части 3a наикратчайшим путем, и виртуальной прямой линией, взаимно соединяющей центр 4g второго несущего элемента 4 и центр 3k четвертой периферийной части 3b наикратчайшим путем. Следует отметить, что на Фиг. 2B центр 4g второго несущего элемента 4, центр 3j третьей периферийной части 3a и центр 3k четвертой периферийной части 3b являются точками, проиллюстрированными виртуально, и не являются существующими точками.
[0058] Кроме того, относительно форм и размеров третьей периферийной части 3a и четвертой периферийной части 3b можно сказать следующее.
Когда вторая катушка 3 поворачивается на 180°, часть, имеющая длину 60% или больше от всей длины третьей периферийной части 3a, перекрывается с той областью, в которой четвертая периферийная часть 3b существовала перед вышеупомянутым поворотом. Полная длина третьей периферийной части 3a является длиной от первого конца 3f до второго конца 3h третьей периферийной части 3a.
[0059] На Фиг. 3B, когда допускается, что состояние, проиллюстрированное сплошной линией, переходит в состояние, проиллюстрированное пунктиром, часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины третьей периферийной части 3a, проиллюстрированной пунктиром вверху, накладывается на четвертую периферийную часть 3b, проиллюстрированную сплошной линией вверху.
[0060] Кроме того, когда предполагается, что вторая катушка 3 поворачивается на 180°, часть, имеющая длину 60% или больше от всей длины четвертой периферийной части 3b, перекрывается с той областью, в которой третья периферийная часть 3a существовала перед вышеупомянутым поворотом. Полная длина четвертой периферийной части 3b является длиной от первого конца 3g до второго конца 3i четвертой периферийной части 3b.
[0061] На Фиг. 3B, когда состояние, проиллюстрированное сплошной линией, переходит в состояние, проиллюстрированное пунктиром, часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины четвертой периферийной части 3b, проиллюстрированной пунктиром внизу, накладывается на третью периферийную часть 3a, проиллюстрированную сплошной линией внизу.
Следует отметить, что в вышеприведенном объяснении предпочтительно, чтобы совпадение вместо 60% составляло 78%, и более предпочтительно 91% в соответствии с минимальным значением βmin коэффициента увеличения β.
[0062] Далее будет объяснен способ расположения первой катушки 1 и второй катушки 3.
Как проиллюстрировано на Фиг. 1, Фиг. 2A и Фиг. 2B, основания 5a - 5d предусматриваются между первым несущим элементом 2 и вторым несущим элементом 4 для того, чтобы предотвратить изменение положений первой катушки 1 и второй катушки 3 в направлении оси Z. Основания 5a - 5d имеют одинаковую форму и размер. В настоящем варианте осуществления форма каждого из оснований 5a - 5d является полой цилиндрической формой. Одни концевые части оснований 5a, 5b, 5c, 5d вставляются в прорези-направляющие 2a, 2b, 2c, 2d, другие концевые части оснований 5a, 5b, 5c, 5d вставляются в отверстия 4a, 4b, 4c, 4d, а затем болты 6a, 6b, 6c, 6d пропускаются соответственно через полые части оснований 5a, 5b, 5c, 5d. При этом болты 6a, 6b, 6c, 6d вставляются с верхней стороны Фиг. 1 в отверстия 4a, 4b, 4c, 4d и прорези-направляющие 2a, 2b, 2c, 2d. Кроме того, головки болтов 6a, 6b, 6c, 6d выступают ниже второго несущего элемента 4 (в отрицательном направлении оси Z) на Фиг. 1. Гайки 7a, 7b, 7c, 7d присоединяются к выступающим частям болтов 6a, 6b, 6c, 6d как описано выше, фиксируя тем самым первый несущий элемент 2, второй несущий элемент 4, и основания 5a, 5b, 5d, 5d с использованием болтов 6a, 6b, 6c, 6d и гаек 7a, 7b, 7c, 7d. При такой компоновке реализуется относительное позиционирование первого несущего элемента 2 и второго несущего элемента 4, и относительное позиционное соотношение этих двух несущих элементов 2, 4 является фиксированным. Следует отметить, что основания 5a - 5d, болты 6a - 6d и гайки 7a - 7d формируются из изолирующего и немагнитного материала, который обладает достаточной прочностью для выполнения относительного позиционирования между первым несущим элементом 2 и вторым несущим элементом 4.
[0063] Таким образом, как описано выше, первая катушка 1 и вторая катушка 3 располагаются с постоянным интервалом G между ними так, чтобы их поверхности стали параллельными (см. Фиг. 1). Размер интервала G может быть установлен большим, чем значение, определяемое изолирующим расстоянием между первой катушкой 1 и второй катушкой 3, и т.п. Следует отметить, что термин «параллельный» не обязательно означает строгую параллельность, и он может использоваться, например, в пределах конструктивных допусков. То же самое относится к термину «параллельный» в дальнейшем объяснении. Кроме того, поверхность первой катушки 1 является горизонтальной плоскостью (плоскостью X-Y) в области, окруженной первой периферийной частью 1a и второй периферийной частью 1b. Поверхность второй катушки 3 является горизонтальной плоскостью (плоскостью X-Y) в области, окруженной третьей периферийной частью 3a и четвертой периферийной частью 3b.
[0064] Кроме того, в настоящем варианте осуществления положении, в котором выступающая плоскость первой катушки 1 относительно второй катушки 3 и выступающая плоскость второй катушки 3 относительно первой катушки 1 расположены так, что они взаимно перекрываются (состояние, проиллюстрированное на Фиг. 2A и Фиг. 2B), задается как исходное состояние конструктивного решения. В настоящем варианте осуществления первая катушка 1 может вращаться вокруг этого исходного состояния, сохраняя параллельность своей поверхности к поверхности второй катушки 3.
[0065] В том состоянии, когда первая катушка 1 и вторая катушка 3 не закреплены болтами 6a - 6d и гайками 7a - 7d через основания 5a - 5d, по меньшей мере основания 5a - 5d и болты 6a - 6d присоединены к первому несущему элементу 2 и второму несущему элементу 4. Движущееся отверстие 2a является коаксиальным с осью вращения первой катушки 1, и имеет такие размер и форму, которые позволяют основаниям 5a - 5d и болтам 6a - 6d вращаться. Следовательно, в том состоянии, когда первая катушка 1 и вторая катушка 3 не закреплены болтами 6a - 6d и гайками 7a - 7d через основания 5a - 5d, по меньшей мере основания 5a - 5d и болты 6a - 6d присоединены к первому несущему элементу 2 и второму несущему элементу 4, и в этом состоянии первый несущий элемент 2 вращается вдоль прорезей-направляющих 2a - 2d, что позволяет регулировать положение первого несущего элемента 2. В отрегулированном положении первая катушка 1 и вторая катушка 3 фиксируются болтами 6a - 6d и гайками 7a - 7d через основания 5a - 5d.
[0066] После этого первая катушка 1 и вторая катушка 3 соединяются с непроиллюстрированной цепью питания переменного тока посредством первой выводной части 1d и второй выводной части 1e, и третьей выводной части 3d и четвертой выводной части 3e, соответственно, что приводит к тому, что они конфигурируются как один дроссель.
Следует отметить, что на Фиг. 2A и Фиг. 2B стрелки в первой катушке 1 и второй катушке 3 являются направлениями переменных токов в один и тот же момент времени. Направления переменных токов, текущих через первую катушку 1 и вторую катушку 3, будут описаны позже со ссылкой на Фиг. 4.
[0067] Далее будет объяснено позиционное соотношение между первой катушкой 1 и второй катушкой 3.
Фиг. 4 иллюстрирует один пример позиционного соотношения между первой катушкой 1 и второй катушкой 3. Фиг. 4 представляет собой диаграмму, на которой первая катушка 1 и вторая катушка 3 показаны в один и тот же момент времени в том же самом направлении, что и на Фиг. 2B. В частности, Фиг. 4 представляет собой диаграмму, на которой первая катушка 1 и вторая катушка 3 показаны в один и тот же момент времени со стороны, противоположной стороне поверхности присоединения к первой катушке 1 несущего элемента 2 первой катушки 1.
[0068] На верхней части Фиг. 4 проиллюстрирована компоновка первой катушки 1 и второй катушки 3, когда объединенная индуктивность GL становится минимальной. На нижней части Фиг. 4 проиллюстрирована компоновка первой катушки 1 и второй катушки 3, когда объединенная индуктивность GL становится максимальной. На средней части Фиг. 4 проиллюстрирована компоновка первой катушки 1 и второй катушки 3, когда объединенная индуктивность GL становится некоторой промежуточной величиной (больше, чем минимальное значение, и меньше, чем максимальное значение).
[0069] На Фиг. 4 для удобства иллюстрации первая катушка 1 проиллюстрирована сплошной линией, а вторая катушка 3 - пунктиром. Кроме того, на Фиг. 4 сплошные и пунктирные стрелки указывают направления переменных токов, текущих через первую катушку 1 и вторую катушку 3 соответственно (если смотреть в одном и том же направлении в один и тот же момент времени).
[0070] Верхняя и средняя части Фиг. 4 иллюстрируют компоновки, получаемые, когда первая катушка 1 вращается, чтобы переместиться из исходного положения (состояния, проиллюстрированного на нижней части Фиг. 4).
Состояние, проиллюстрированное на нижней части Фиг. 4, определяется как первое состояние. Кроме того, состояние, проиллюстрированное на верхней части Фиг. 4, определяется как второе состояние.
Как проиллюстрировано на нижней части Фиг. 4, первое состояние является состоянием, в котором первая периферийная часть 1a первой катушки 1 и третья периферийная часть 3a второй катушки 3 обращены друг к другу, и вторая периферийная часть 1b первой катушки 1 и четвертая периферийная часть 3b второй катушки 3 обращены друг к другу.
[0071] Как проиллюстрировано на верхней части Фиг. 4, второе состояние является состоянием, в котором первая периферийная часть 1a первой катушки 1 и четвертая периферийная часть 3b второй катушки 3 обращены друг к другу, и вторая периферийная часть 1b первой катушки 1 и третья периферийная часть 3a второй катушки 3 обращены друг к другу.
[0072] Здесь относительно форм и размеров первой периферийной части 1a и второй периферийной части 1b, а также форм и размеров третьей периферийной части 3a и четвертой периферийной части 3b можно сказать следующее.
[0073] В первом состоянии, проиллюстрированном на нижней части Фиг. 4, когда первая катушка 1 и вторая катушка 3 рассматриваются в направлении вдоль центральной оси (в направлении оси Z), часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины первой периферийной части 1a, и часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины третьей периферийной части 3a, накладываются друг на друга. Кроме того, в первом состоянии, когда первая катушка 1 и вторая катушка 3 рассматриваются в направлении вдоль центральной оси (в направлении оси Z), часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины второй периферийной части 1b, и часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины четвертой периферийной части 3b, накладываются друг на друга.
[0074] Во втором состоянии, проиллюстрированном на верхней части Фиг. 4, когда первая катушка 1 и вторая катушка 3 рассматриваются в направлении вдоль центральной оси (в направлении оси Z), часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины первой периферийной части 1a, и часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины четвертой периферийной части 3b, накладываются друг на друга. Кроме того, во втором состоянии, когда первая катушка 1 и вторая катушка 3 рассматриваются в направлении вдоль центральной оси (в направлении оси Z), часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины второй периферийной части 1b, и часть, имеющая длину 60% или больше от полной длины третьей периферийной части 3a, накладываются друг на друга.
Следует отметить, что в вышеприведенном объяснении предпочтительно, чтобы совпадение вместо 60% составляло 78%, и более предпочтительно 91% в соответствии с минимальным значением βmin коэффициента увеличения β.
[0075] Здесь, длина каждой из первой соединительной части 1c и второй соединительной части 3c является более короткой, чем длина каждой из первой периферийной части 1a, второй периферийной части 1b, третьей периферийной части 3a и четвертой периферийной части 3b. Следовательно, нет никаких существенных различий, даже если формы и размеры первой катушки 1 (первой периферийной части 1a, второй периферийной части 1b и первой соединительной части 1c) и второй катушки 3 (третьей периферийной части 3a, четвертой периферийной части 3b и второй соединительной части 3c) совпадают на 60% или больше (предпочтительно 78% или больше, более предпочтительно 91% или больше) их полной длины.
[0076] Следовательно, вышеупомянутое предписание, сделанное в вышеупомянутом объяснении, может быть сделано с формами и размерами первой катушки 1 (первой периферийной части 1a, второй периферийной части 1b и первой соединительной части 1c) и второй катушки 3 (третьей периферийной части 3a, четвертой периферийной части 3b и второй соединительной части 3c), вместо форм и размеров первой периферийной части 1a, второй периферийной части 1b, третьей периферийной части 3a и четвертой периферийной части 3b.
[0077] Далее один пример способа регулирования индуктивности в дросселе будет описан со ссылками на Фиг. 4, Фиг. 5A, Фиг. 5B, Фиг. 6A и Фиг. 6B. Индуктивность в дросселе представляет собой вышеописанную объединенную индуктивность GL.
[0078] Каждая из Фиг. 5A, Фиг. 5B, Фиг. 6A и Фиг. 6B иллюстрирует один пример направлений магнитных потоков, образующихся при подаче переменного тока на первую катушку 1 и вторую катушку 3. На Фиг. 5A и Фиг. 5B направления магнитных потоков проиллюстрированы вместе с символами цепи, показывающими первую катушку 1 и вторую катушку 3. На Фиг. 6A и Фиг. 6B направления магнитных потоков проиллюстрированы для первой катушки 1 и второй катушки 3 в состоянии их нахождения в дросселе.
[0079] Фиг. 5A и Фиг. 6A иллюстрируют направления магнитных потоков в том случае, когда объединенная индуктивность GL становится минимальной. Фиг. 5B и Фиг. 6B иллюстрируют направления магнитных потоков в том случае, когда объединенная индуктивность GL становится максимальной. На Фиг. 5A и Фиг. 5B, стрелки на первой катушке 1 и на второй катушке 3 указывают направление переменного тока, а стрелки, проходящие через первую катушку 1 и вторую катушку 3, указывают направление магнитного потока. На Фиг. 6A и Фиг. 6B значки  и  внутри  указывают направление переменного тока. Значок  внутри  указывает направление от дальней стороны листа к ближней стороне, а значок  внутри  указывает направление от ближней стороны листа к дальней стороне. Кроме того, пунктирные стрелки на Фиг. 6A и сплошные стрелки на Фиг. 6B указывают направления магнитных потоков.
[0080] Во втором состоянии, проиллюстрированном на верхней части Фиг. 4, первая периферийная часть 1a первой катушки 1 и четвертая периферийная часть 3b второй катушки 3 обращены друг к другу, и вторая периферийная часть 1b первой катушки 1 и третья периферийная часть 3a второй катушки 3 обращены друг к другу. Кроме того, направление переменного тока, текущего через первую периферийную часть 1a первой катушки 1, и направление переменного тока, текущего через вторую периферийную часть 3b второй катушки 3 (если смотреть в одном и том же направлении в одно и то же время), являются взаимно противоположными направлениями. Аналогичным образом, направление переменного тока, текущего через вторую периферийную часть 1b первой катушки 1, и направление переменного тока, текущего через третью периферийную часть 3a второй катушки 3 (если смотреть в одном и том же направлении в одно и то же время), являются взаимно противоположными направлениями.
[0081] Следовательно, как проиллюстрировано на Фиг. 5A, магнитные потоки, создаваемые первой катушкой 1 и второй катушкой 3, взаимно ослабляются. Объединенная индуктивность GL в этом случае выражается следующим уравнением (3).
GL=L1+L2-2M (3)
[0082] Объединенная индуктивность GL, выраженная уравнением (3), становится минимальным значением объединенной индуктивности GL дросселя.
При этом магнитные потоки, образующиеся при подаче переменного тока на первую катушку 1 и вторую катушку 3, проиллюстрированы на Фиг. 6A.
[0083] Первое состояние, проиллюстрированное на нижней части Фиг. 4, является состоянием, в котором первая катушка 1 повернута на 180° из второго состояния, проиллюстрированного на верхней части Фиг. 4. В первом состоянии первая периферийная часть 1a первой катушки 1 и третья периферийная часть 3a второй катушки 3 обращены друг к другу, и вторая периферийная часть 1b первой катушки 1 и четвертая периферийная часть 3b второй катушки 3 обращены друг к другу. Кроме того, направление переменного тока, текущего через первую периферийную часть 1a первой катушки 1, и направление переменного тока, текущего через третью периферийную часть 3a второй катушки 3 (если смотреть в одном и том же направлении в одно и то же время), являются одним и тем же направлением. Аналогичным образом, направление переменного тока, текущего через вторую периферийную часть 1b первой катушки 1, и направление переменного тока, текущего через четвертую периферийную часть 3b второй катушки 3 (если смотреть в одном и том же направлении в одно и то же время), являются одним и тем же направлением.
[0084] Следовательно, как проиллюстрировано на Фиг. 5B, магнитные потоки, создаваемые первой катушкой 1 и второй катушкой 3, взаимно усиливаются. Объединенная индуктивность GL в этом случае выражается следующим уравнением (4).
GL=L1+L2+2M (4)
Объединенная индуктивность GL, выраженная Уравнением (4), становится максимальной. При этом магнитные потоки, образующиеся при подаче переменного тока на первую катушку 1 и вторую катушку 3, проиллюстрированы на Фиг. 6B.
[0085] Как было описано выше, когда первая катушка 1 поворачивается на 180° из второго состояния, проиллюстрированного на верхней части Фиг. 4, образуется первое состояние, проиллюстрированное на нижней части Фиг. 4. Помещая первую катушку 1 в такое положение, в котором первая катушка 1 вращается относительно второй катушки 3, можно делать направления переменного тока, протекающего через первую катушку 1 и вторую катушку 3 (если смотреть в одном направлении в один и тот же момент времени) одинаковыми или противоположными. Следовательно, когда положение первой катушки 1 в первом состоянии, проиллюстрированном на нижней части Фиг. 4, устанавливается в 0°, положение вращения первой катушки 1 определяется внутри диапазона 0°-180°, и первая катушка 1 поворачивается к тому положению, которое будет зафиксировано, объединенная индуктивность GL может быть по существу точно установлена и зафиксирована на любом значении внутри диапазона от ее минимального значения до ее максимального значения.
[0086] Конкретно, когда первая катушка 1 поворачивается к середине диапазона 0°-180° и фиксируется, как проиллюстрировано в средней части Фиг. 4, в частях, обозначенных как (ПОВЕРХНОСТЬ 1) первой катушки 1 и второй катушки 3, магнитный поток, создаваемый током, текущим через первую катушку 1, и магнитный поток, создаваемый током, текущим через вторую катушку 3, взаимно усиливаются. С другой стороны, в частях, обозначенных как (ПОВЕРХНОСТЬ 2), магнитный поток, создаваемый током, текущим через первую катушку 1, и магнитный поток, создаваемый током, текущим через вторую катушку 3, взаимно ослабляются. Следовательно, в магнитном потоке, создаваемом током, текущим через первую катушку 1, и в магнитном потоке, создаваемом током, текущим через вторую катушку 3, взаимно усиливающиеся части и взаимно ослабляющиеся части смешиваются. Следовательно, объединенная индуктивность GL становится промежуточной между минимальной и максимальной.
[0087] Фиг. 7 представляет собой диаграмму, на которой первая катушка 1 и первый несущий элемент 2, а также вторая катушка 3 и второй несущий элемент 4 рассматриваются в одном и том же направлении. Конкретно, Фиг. 7 иллюстрирует диаграмму, на которой поверхность несущего элемента 2, противоположная стороне прикрепления первой катушки 1, рассматривается сверху этого (в направлении, противоположном направлению оси Z).
На Фиг. 7 в том состоянии, когда прорези-направляющие 2a, 2b, 2c, 2d, сформированные в несущем элементе 2, основания 5a, 5b, 5c, 5d (расположенные под болтами 6a, 6b, 6c, 6d на Фиг. 7), проходящие через прорези-направляющие 2a, 2b, 2c, 2d, и болты 6a, 6b, 6c, 6d соединены, первая катушка 1 и первый несущий элемент 2 могут вращаться бесступенчатым образом вдоль прорезей-направляющих 2a, 2b, 2c, 2d.
[0088] На Фиг. 7, в соответствии с вращением первой катушки 1 и несущего элемента 2, объединенная индуктивность GL становится меньше, чем максимальное значение. Следовательно, можно легко исправить посредством точной регулировки разность между фактическим и расчетным значением индуктивности. После того, как регулировка индуктивности завершена, для того, чтобы зафиксировать эту индуктивность дросселя, основания 5a - 5d, болты 6a - 6d и гайки 7a - 7d используются для фиксации взаимного положения между первой катушкой 1 и первым несущим элементом 2 и второй катушкой 3 и вторым несущим элементом 4.
[0089] Далее будут объяснены элементы, конфигурирующие первую катушку 1 и вторую катушку 3.
Проводник, конфигурирующий первую катушку 1 и вторую катушку 3, может принимать любую форму. В качестве проводника, конфигурирующего первую катушку 1 и вторую катушку 3, можно использовать, например, кабель с водяным охлаждением, кабель с воздушным охлаждением, или медную трубку с водяным охлаждением. Кроме того, когда кабель используется в качестве проводника, конфигурирующего первую катушку 1 и вторую катушку 3, этот кабель может содержать единственный электрический провод или множество электрических проводов (например, многожильный высокочастотный обмоточный провод). В соответствии с формой этих электрических проводов можно пропускать большой ток (например, 100 А или больше, предпочтительно 500 А или больше) высокой частоты (от нескольких сотен Гц к до нескольких сотен кГц) через первую катушку 1 и вторую катушку 3. При прохождении переменного тока через первую катушку 1 первая периферийная часть 1a и вторая периферийная часть 1b создают магнитные поля взаимно противоположных направлений. Аналогичным образом при прохождении переменного тока через вторую катушку 3 третья периферийная часть 3a и четвертая периферийная часть 3b создают магнитные поля взаимно противоположных направлений.
[0090] После того, как первая катушка 1 будет повернута и предопределенное значение индуктивности получено в качестве значения индуктивности дросселя, первая катушка 1 и вторая катушка 3 фиксируются к первому несущему элементу 2 и второму несущему элементу 4, соответственно, с использованием болтов 6a - 6d и гаек 7a - 7d. Первая выводная часть 1d, вторая выводная часть 1e, третья выводная часть 3d, четвертая выводная часть 3e и неподвижные провода от непоказанной цепи питания переменного тока являются взаимно связанными. Например, один провод от цепи питания переменного тока соединяется со второй выводной частью 1e, первая выводная часть 1d соединяется с третьей выводной частью 3d, и четвертая выводная часть 3e соединяется с другим проводом схемы питания переменного тока. В этом случае первая катушка 1 и вторая катушка 3 являются соединенными последовательно. Дроссель включается в электрическую цепь описанным выше образом. При подаче тока в электрическую цепь, включающую в себя дроссель, взаимное положение первой катушки 1 и первого несущего элемента 2, а также второй катушки 3 и второго несущего элемента 4 является фиксированным и не изменяется.
[0091] Как было описано выше, в настоящем варианте осуществления дугообразные прорези-направляющие 2a, 2b, 2c, 2d формируются на первом несущем элементе 2, а отверстия 4a - 4d формируются на втором несущем элементе 4. Кроме того, в состоянии, в котором основания 5a, 5b, 5c, 5d и болты 6a, 6b, 6c, 6d вставлены в прорези-направляющие 2a, 2b, 2c, 2d и в отверстия 4a, 4b, 4c, 4d, соответственно, первая катушка 1, присоединенная к первому несущему элементу 2, вращается вдоль прорезей-направляющих 2a, 2b, 2c, 2d. После этого путем использования оснований 5a - 5d, болтов 6a - 6d и гаек 7a - 7d первый несущий элемент 2, который поддерживает первую катушку 1, и второй несущий элемент 4, который поддерживает вторую катушку 3, закрепляются так, чтобы поверхности первой катушки 1 и второй катушки 3 стали параллельными.
[0092] Следовательно, например, устанавливая расчетное значение индуктивности на значение, которое является немного меньшим, чем максимальное значение объединенной индуктивности GL, можно уменьшить разность между фактическим значением индуктивности, включающим в себя различные погрешности, и расчетным значением индуктивности, путем вращения первой катушки 1. Нет никакой необходимости изменять форму, размер и количество витков катушки, или изменять интервал (зазор) между сердечниками, как в предшествующем уровне техники. Следовательно, можно легко корректировать индуктивность за очень короткий промежуток времени. Это приводит к значительному уменьшению затрат. Следовательно, можно легко и точно регулировать значение индуктивности произведенного и собранного дросселя так, чтобы оно стало равно целевому значению. Кроме того, можно применять дроссели, произведенные на основе общих процессов проектирования и изготовления, к большому разнообразию продуктов (например, к цепям преобразования мощности и к резонансным контурам). Следовательно, можно реализовать дроссель, способный легко изменять индуктивность в широком диапазоне в соответствии с большим разнообразием спецификаций. Кроме того, возможно пропускать через дроссель электрический ток большой силы и высокой частоты. Следует отметить, что величина поворота первой катушки 1 относительно исходного положения при регулировке индуктивности может быть большой или маленькой.
[0093] [Модифицированный пример 1]
В настоящем варианте осуществления объяснение было дано для случая, в котором из первой катушки 1 и второй катушки 3 первая катушка 1 вращается, а вторая катушка 3 является фиксированной. Однако это совсем не обязательно, если по меньшей мере одна из первой катушки 1 и второй катушки 3 может вращаться. Например, также возможно, чтобы обе эти катушки могли вращаться. При такой компоновке второй несущий элемент 4 второй катушки 3 должен быть таким же, как и первый несущий элемент 2 первой катушки 1.
[0094] [Модифицированный пример 2]
В настоящем варианте осуществления объяснение было дано для случая, в котором прорези-направляющие 2a, 2b, 2c, 2d конфигурируются так, чтобы первая катушка 1 вращалась на 180°. Однако это совсем не обязательно, если прорези-направляющие имеют длину, покрывающую диапазон для корректировки разности между фактическим значением индуктивности, включающим погрешность изготовления и т.п., и проектным значением индуктивности. Фиг. 8A и Фиг. 8B представляют собой диаграммы, иллюстрирующие модифицированные примеры прорезей-направляющих. Конкретно, Фиг. 8A представляет собой диаграмму, соответствующую Фиг. 2A, на которой поверхность крепления первой катушки 1 из поверхностей первого несущего элемента 81 рассматривается вдоль оси Z. Кроме того, Фиг. 8B соответствует Фиг. 7 и представляет собой диаграмму, на которой поверхность первого несущего элемента 81, противоположная поверхности присоединения первой катушки 1, рассматривается сверху в направлении, противоположном направлению оси Z.
[0095] Как показано на Фиг. 8A и Фиг. 8B, четыре независимых прорези-направляющие 81a - 81d могут быть сформированы на первом несущем элементе 81. Прорези-направляющие 81a - 81d имеют дугообразную форму, более короткую, чем у прорезей-направляющих 2a, 2b, 2c, 2d. При такой компоновке основание 5a и болт 6a, основание 5b и болт 6b, основание 5c и болт 6c, и основание 5d и болт 6d перемещаются в диапазонах, в которых сформированы прорези-направляющие 81a, 81b, 81c, 81d, соответственно. В этом случае, угол, на который поворачивается первая катушка 1, составляет менее 180°. Следует отметить, что в случае настоящего модифицированного примера, если сделать второй несущий элемент 4 несущим элементом 81, показанным на Фиг. 8A и Фиг. 8B, возможно использовать конфигурацию вращения второй катушки 3, как в модифицированном примере 1.
[0096] Здесь диапазон суммы абсолютной величины угла вращения первой катушки 1 в первом направлении (например, по часовой стрелке) и абсолютной величины угла вращения второй катушки 3 во втором направлении (противоположном первому направлению, например, против часовой стрелки) может быть установлен равным 0°-180° (а именно, максимальное значение этой суммы может быть установлено равным 180°). В этом случае, вращая обе из первой катушки 1 и второй катушки 3, возможно непрерывно получать первое состояние, проиллюстрированное на нижней части Фиг. 4, второе состояние, проиллюстрированное на верхней части Фиг. 4, а также любое промежуточное состояние между этими двумя состояниями.
[0097] [Модифицированный пример 3]
В настоящем варианте осуществления объяснение было сделано для случая, в котором первая катушка 1 вращается за счет формирования прорезей-направляющих 2a, 2b, 2c, 2d на первом несущем элементе 2. Однако это совсем не обязательно, если по меньшей мере одна из первой катушки 1 и второй катушки 3 может вращаться. Например, отверстия формируются в положениях центров 2g и 4g первого несущего элемента 2 и второго несущего элемента 4, и в эти отверстия вставляется ось. При этом первый несущий элемент 2 соединяется с этой осью напрямую или посредством некоторого элемента, а второй несущий элемент 4 не соединяется с этой осью. Кроме того, эта ось может быть зафиксирована с желаемым углом поворота. Таким образом только первый несущий элемент 2 из первого несущего элемента 2 и второго несущего элемента 4 может поворачиваться на желаемый угол. После того, как первый несущий элемент 2 будет повернут на желаемый угол, ось фиксируется, чтобы тем самым предотвратить вращение первой катушки 1. При такой компоновке также возможно отдельно подготовить удерживающий элемент, который удерживает первую катушку 1 и вторую катушку 3 так, чтобы набор из первой периферийной части 1a и второй периферийной части 1b, и набор из третьей периферийной части 3a и четвертой периферийной части 3b стали параллельными с некоторым интервалом между ними, а также удерживающий элемент, который удерживает первую катушку 1 и вторую катушку 3 так, чтобы предотвращать вращение первой катушки 1.
[0098] [Модифицированный пример 4]
В настоящем варианте осуществления объяснение было сделано для случая, в котором первая катушка 1 и вторая катушка 3 соединены последовательно. Однако также возможно, чтобы первая катушка 1 и вторая катушка 3 были соединены параллельно. Конкретно, один провод от цепи питания переменного тока соединяется с обеими из первой выводной части 1d и третьей выводной части 3e, а другой провод от цепи питания переменного тока соединяется с обеими из второй выводной части 1e и четвертой выводной части 3d.
Когда первая катушка 1 и вторая катушка 3 соединены параллельно, максимальное значение объединенной индуктивности GL выражается следующим уравнением (5).
GL=(L1+M) × (L2+M) ÷ (L1+L2+2M) (5)
Объединенная индуктивность GL, выраженная уравнением (5), становится максимальной во время параллельного соединения. Следовательно, аналогично случаю последовательного соединения, путем задания расчетного значения немного меньшим, чем максимальное значение объединенной индуктивности GL, объединенная индуктивность GL после изготовления может быть точно отрегулирована и зафиксирована за короткий период времени.
[0099] [Модифицированный пример 5]
В настоящем варианте осуществления объяснение было дано для случая, в котором поверхности первой катушки 1 и второй катушки 3 становятся параллельными друг другу с постоянным интервалом G между ними. Однако это совсем не обязательно, и также возможно изменять интервал G путем перемещения по меньшей мере любой из первой катушки 1 и второй катушки 3 в направлении оси Z. Когда интервал G уменьшается, взаимоиндуктивность M становится больше. С другой стороны, когда интервал G увеличивается, взаимоиндуктивность M становится меньше.
[0100] Фиг. 9 иллюстрирует конфигурацию одного модифицированного примера дросселя. Фиг. 9 представляет собой диаграмму, соответствующую Фиг. 1. Следует отметить, что на Фиг. 9 иллюстрации первой выводной части 1d, второй выводной части 1e, третьей выводной части 3d и четвертой выводной части 3e опущены для удобства иллюстрации. Как проиллюстрировано на Фиг. 9, например, распорные детали 12a, 12b между несущим элементом 2 первой катушки 1 и несущим элементом 4 второй катушки 3 заменены на распорные детали 12c, 12d, которые являются более длинными, чем распорные детали 12a, 12b, чтобы тем самым увеличить расстояние между несущими элементами 2 и 4. За счет этого можно изменить интервал G между первой катушкой 1 и второй катушкой 3.
[0101] [Модифицированный пример 6]
((Модифицированный пример 6-1))
Форма первой периферийной части, второй периферийной части и первой соединительной части не ограничивается восьмеркой. Аналогичным образом форма третьей периферийной части, четвертой периферийной части и второй соединительной части также не ограничивается восьмеркой. Например, могут использоваться такие формы, как на Фиг. 10A и Фиг. 10B.
[0102] Фиг. 10A иллюстрирует первый модифицированный пример первой катушки 101 и первого несущего элемента 102. Фиг. 10B иллюстрирует первый модифицированный пример второй катушки 103 и второго несущего элемента 104. Фиг. 10A соответствует Фиг. 2A, а Фиг. 10B соответствует Фиг. 2B.
[0103] Первый несущий элемент 102 является элементом для поддержки первой катушки 101. Первая катушка 101 крепится к первому несущему элементу 102. Как проиллюстрировано на Фиг. 10A, отверстия 102a, 102b формируются на первом несущем элементе 102. Отверстия 102a, 102b соответствуют отверстиям 2e, 2f, проиллюстрированным на Фиг. 2A, и являются отверстиями, через которые первая катушка 101 выводится на внешнюю сторону. Первый несущий элемент 102 является тем же самым, что и первый несущий элемент 2, проиллюстрированный на Фиг. 2A, за исключением того, что отверстия 2e, 2f изменены на отверстия 102a, 102b.
[0104] Первая катушка 101 имеет первую периферийную часть 101a, вторую периферийную часть 101b, первую соединительную часть 101c, первую выводную часть 101d и вторую выводную часть 101e. Первая периферийная часть 101a, вторая периферийная часть 101b, первая соединительная часть 101c, первая выводная часть 101d и вторая выводная часть 101e представляют собой единое целое.
[0105] Количество витков первой катушки 101 равно одному. Первая периферийная часть 101a окружает свою внутреннюю область. Вторая периферийная часть 101b также окружает свою внутреннюю область. Первая периферийная часть 101a и вторая периферийная часть 101b расположены на одной и той же горизонтальной плоскости (плоскости X-Y).
[0106] Первая соединительная часть 101c является частью, которая взаимно соединяет первый конец 101f первой периферийной части 101a и первый конец 101g второй периферийной части 101b, и является не окружающей частью.
Первая выводная часть 101d соединяется со вторым концом 101h первой периферийной части 101a. Второй конец 101h первой периферийной части 101a находится в положении отверстия 102b. Вторая выводная часть 101e соединяется со вторым концом 101i второй периферийной части 101b. Второй конец 101i второй периферийной части 101b находится в положении отверстия 102a.
[0107] Второй несущий элемент 104 является элементом для поддержки второй катушки 103. Вторая катушка 103 крепится ко второму несущему элементу 104. Как проиллюстрировано на Фиг. 10B, отверстия 104a, 104b формируются на втором несущем элементе 104. Отверстия 104a, 104b соответствуют отверстиям 4e, 4f, и являются отверстиями, через которые вторая катушка 103 выводится на внешнюю сторону. Второй несущий элемент 104 является тем же самым, что и второй несущий элемент 4, проиллюстрированный на Фиг. 2B, за исключением того, что отверстия 4e, 4f изменены на отверстия 104a, 104b.
[0108] Вторая катушка 103 имеет третью периферийную часть 103a, четвертую периферийную часть 103b, вторую соединительную часть 103c, третью выводную часть 103d и четвертую выводную часть 103e. Третья периферийная часть 103a, четвертая периферийная часть 103b, вторая соединительная часть 103c, третья выводная часть 103d и четвертая выводная часть 103e представляют собой единое целое.
[0109] Количество витков второй катушки 103 равно одному. Третья периферийная часть 103a окружает свою внутреннюю область. Четвертая периферийная часть 103b также окружает свою внутреннюю область. Третья периферийная часть 103a и четвертая периферийная часть 103b расположены на одной и той же горизонтальной плоскости (плоскости X-Y).
[0110] Вторая соединительная часть 103c является частью, которая взаимно соединяет первый конец 103f третьей периферийной части 103a и первый конец 103g четвертой периферийной части 103b, и является не окружающей частью.
Третья выводная часть 103d соединяется со вторым концом 103h третьей периферийной части 103a. Второй конец 103h третьей периферийной части 103a находится в положении отверстия 104b. Четвертая выводная часть 103e соединяется со вторым концом 103i четвертой периферийной части 103b. Второй конец 103i четвертой периферийной части 103b находится в положении отверстия 104b.
[0111] Следует отметить, что внешние периферийные контурные формы первой периферийной части, второй периферийной части, третьей периферийной части и четвертой периферийной части могут быть другими (например, иметь вид окружности, овала или прямоугольника).
[0112] ((Модифицированный пример 6-2))
Соединение между первой периферийной частью и второй периферийной частью и соединение между третьей периферийной частью и четвертой периферийной частью не ограничиваются соединениями, проиллюстрированными на Фиг. 2A и Фиг. 2B. В частности, направления переменных токов, текущих через первую периферийную часть и вторую периферийную часть, и направления переменных токов, текущих через третью периферийную часть и четвертую периферийную часть, не ограничиваются направлениями, проиллюстрированными на Фиг. 2A и Фиг. 2B.
[0113] Фиг. 11A иллюстрирует второй модифицированный пример первой катушки 111 и первого несущего элемента 112. Фиг. 11B иллюстрирует второй модифицированный пример второй катушки 113 и второго несущего элемента 114. Фиг. 11A соответствует Фиг. 2A, а Фиг. 11B соответствует Фиг. 2B.
[0114] Первый несущий элемент 112 является элементом для поддержки первой катушки 111. Первая катушка 111 крепится к первому несущему элементу 112. Как проиллюстрировано на Фиг. 11A, отверстия 112a, 112b формируются на первом несущем элементе 112. Отверстия 112a, 112b соответствуют отверстиям 2e, 2f, проиллюстрированным на Фиг. 2A, и являются отверстиями, через которые первая катушка 111 выводится на внешнюю сторону. Первый несущий элемент 112 является тем же самым, что и первый несущий элемент 2, проиллюстрированный на Фиг. 2A, за исключением того, что отверстия 2e, 2f изменены на отверстия 112a, 112b.
[0115] Первая катушка 111 имеет первую периферийную часть 111a, вторую периферийную часть 111b, первую соединительную часть 111c, первую выводную часть 111d и вторую выводную часть 111e. Первая периферийная часть 111a, вторая периферийная часть 111b, первая соединительная часть 111c, первая выводная часть 111d и вторая выводная часть 111e представляют собой единое целое.
[0116] Количество витков первой катушки 111 равно одному. Первая периферийная часть 111a окружает свою внутреннюю область. Вторая периферийная часть 111b также окружает свою внутреннюю область. Первая периферийная часть 111a и вторая периферийная часть 111b расположены на одной и той же горизонтальной плоскости (плоскости X-Y).
[0117] Первая соединительная часть 111c является частью, которая взаимно соединяет первый конец 111f первой периферийной части 111a и первый конец 111g второй периферийной части 111b, и является не окружающей частью.
Первая выводная часть 111d соединяется со вторым концом 111h первой периферийной части 111a. Второй конец 111h первой периферийной части 111a находится в положении отверстия 112b. Вторая выводная часть 111e соединяется со вторым концом 111i второй периферийной части 111b. Второй конец 111i второй периферийной части 111b находится в положении отверстия 112a.
[0118] Второй несущий элемент 114 является элементом для поддержки второй катушки 113. Вторая катушка 113 крепится ко второму несущему элементу 114. Как проиллюстрировано на Фиг. 11B, отверстия 114a, 114b формируются на втором несущем элементе 114. Отверстия 114a, 114b соответствуют отверстиям 4e, 4f, и являются отверстиями, через которые вторая катушка 113 выводится на внешнюю сторону. Второй несущий элемент 114 является тем же самым, что и второй несущий элемент 4, проиллюстрированный на Фиг. 2B, за исключением того, что отверстия 4e, 4f изменены на отверстия 114a, 114b.
[0119] Вторая катушка 113 имеет третью периферийную часть 113a, четвертую периферийную часть 113b, вторую соединительную часть 113c, третью выводную часть 113d и четвертую выводную часть 113e. Третья периферийная часть 113a, четвертая периферийная часть 113b, вторая соединительная часть 113c, третья выводная часть 113d и четвертая выводная часть 113e представляют собой единое целое.
[0120] Третья периферийная часть 113a окружает свою внутреннюю область. Четвертая периферийная часть 113b также окружает свою внутреннюю область. Третья периферийная часть 113a и четвертая периферийная часть 113b расположены на одной и той же горизонтальной плоскости (плоскости X-Y).
[0121] Вторая соединительная часть 113c является частью, которая взаимно соединяет первый конец 113f третьей периферийной части 113a и первый конец 113g четвертой периферийной части 113b, и является не окружающей частью.
Третья выводная часть 113d соединяется со вторым концом 113h третьей периферийной части 113a. Второй конец 113h третьей периферийной части 113a находится в положении отверстия 114а. Четвертая выводная часть 113e соединяется со вторым концом 113i четвертой периферийной части 113b. Второй конец 113i четвертой периферийной части 113b находится в положении отверстия 114b.
[0122] В конфигурации, проиллюстрированной на Фиг. 2A и Фиг. 2B, в один и тот же момент времени ток течет против часовой стрелки в первой периферийной части 1a, по часовой стрелке во второй периферийной части 1b, по часовой стрелке в третьей периферийной части 3a и против часовой стрелки в четвертой периферийной части 3b. Следовательно, направления токов, текущих через две периферийных части (первую периферийную часть 1a и вторую периферийную часть 1b, третью периферийную часть 3a и четвертую периферийную часть 3b), являются противоположными.
[0123] В отличие от этого, в конфигурации, проиллюстрированной на Фиг. 11A и Фиг. 11B, в один и тот же момент времени ток течет по часовой стрелке в первой периферийной части 111a и второй периферийной части 111b, и по часовой стрелке в третьей периферийной части 113a и четвертой периферийной части 113b. Следовательно, направления токов, текущих через эти две периферийные части (первую периферийную часть 111a и вторую периферийную часть 111b, третью периферийную часть 113a и четвертую периферийную часть 113b), являются одинаковыми (см. стрелки около первой катушки 111 и второй катушки 113 на Фиг. 11A и Фиг. 11B). Коэффициент увеличения β объединенной индуктивности GL, если смотреть со стороны цепи источника питания переменного тока, в случае, проиллюстрированном на Фиг. 11A и Фиг. 11B, отличается от случая конфигурации, проиллюстрированной на Фиг. 2A и Фиг. 2B, но принцип, который изменяет объединенную индуктивность GL, является одним и тем же во всех конфигурациях, проиллюстрированных на Фиг. 2A, Фиг. 2B и Фиг. 11A, Фиг. 11B.
[0124] (Второй вариант осуществления)
Далее будет описан второй вариант осуществления. В первом варианте осуществления в качестве примера был объяснен случай, в котором первая катушка 1 вращается. В отличие от этого, в настоящем варианте осуществления в качестве примера будет объяснен случай, в котором первая катушка 1 перемещается параллельно в направлении, перпендикулярном к оси Z (в направлении вдоль поверхности первой катушки 1). Следует отметить, что термин «перпендикуляр» не обязательно означает строгий перпендикуляр, и он может использоваться, например, в пределах конструктивных допусков. То же самое относится к термину «перпендикуляр» в дальнейшем объяснении. Как было описано выше, настоящий вариант осуществления и первый вариант осуществления различаются главным образом в части конфигурации для перемещения первой катушки 1. Следовательно, в объяснении настоящего варианта осуществления те же самые ссылочные цифры и символы, что и на Фиг. 1-11B, соответствуют тем же самым деталям, что и в первом варианте осуществления и т.п., и их подробное объяснение будет опущено.
[0125] Разница между настоящим вариантом осуществления и первым вариантом осуществления заключается в прорезях-направляющих, сформированных в первом несущем элементе 2.
Фиг. 12A иллюстрирует один пример конфигурации первого несущего элемента 121 настоящего варианта осуществления. Фиг. 12A соответствует Фиг. 2A. Фиг. 12A представляет собой диаграмму, на которой поверхность крепления первой катушки 1 из поверхностей первого несущего элемента 121 рассматривается вдоль оси Z. Фиг. 12B представляет собой диаграмму, на которой первая катушка 1 и первый несущий элемент 121, а также вторая катушка 3 и второй несущий элемент 4 рассматриваются в одном и том же направлении. Фиг. 12B соответствует Фиг. 7. Фиг. 12B представляет собой диаграмму, на которой поверхность первого несущего элемента 121, противоположная поверхности присоединения первой катушки 1, рассматривается сверху в направлении, противоположном направлению оси Z.
[0126] Как проиллюстрировано на Фиг. 12A, прорези-направляющие 121a - 121d в продольном направлении (в направлении оси Y на Фиг. 12) имеют такие формы, в которых короткие стороны прямоугольника выступают наружу в виде полудуг, и являются параллельными друг другу. Прорези-направляющие 121a - 121d имеют одинаковую форму и размер. Положения в направлении оси Y и положения в направлении оси Z прорезей-направляющих 121a, 121b являются одинаковыми, а положения в направлении оси X прорезей-направляющих 121a, 121b различаются. Положения в направлении оси Y и положения в направлении оси Z прорезей-направляющих 121c, 121d являются одинаковыми, а положения в направлении оси X прорезей-направляющих 121c, 121d различаются. Кроме того, положения в направлении оси Х и положения в направлении оси Z прорезей-направляющих 121a, 121с являются одинаковыми, а положения в направлении оси Y прорезей-направляющих 121a, 121с различаются. Положения в направлении оси Х и положения в направлении оси Z прорезей-направляющих 121b, 121d являются одинаковыми, а положения в направлении оси Y прорезей-направляющих 121b, 121d различаются. Прорези-направляющие 121a - 121d имеют такие размеры и формы, которые позволяют основаниям 5a, 5b, 5c, 5d и болтам 6a, 6b, 6c, 6d, вставленным в прорези-направляющие 121a, 121b, 121c, 121d, перемещаться параллельно направлению оси Y. Следует отметить, что эти формы, размеры и положения не обязательно должны быть строго одинаковыми, и можно сказать, что они являются одинаковыми, например, внутри пределов конструктивных допусков.
[0127] Как проиллюстрировано на Фиг. 12B, в том состоянии, когда прорези-направляющие 121a, 121b, 121c, 121d, сформированные в первом несущем элементе 121, к которому присоединена первая катушка 1, основания 5a, 5b, 5c, 5d, проходящие через прорези-направляющие 121a, 121b, 121c, 121d, и болты 6a, 6b, 6c, 6d соединены, первая катушка 1 и первый несущий элемент 121 могут перемещаться параллельно бесступенчатым образом вдоль прорезей-направляющих 121a, 121b, 121c, 121d. На Фиг. 12B основания 5a, 5b, 5c, 5d располагаются под болтами 6a, 6b, 6c, 6d (со стороны, противоположной направлению оси Z). При такой компоновке основание 5a и болт 6a, основание 5b и болт 6b, основание 5c и болт 6c, и основание 5d и болт 6d перемещаются в диапазонах, в которых сформированы прорези-направляющие 121a, 121b, 121c, 121d соответственно. По этой причине первый несущий элемент 121, к которому присоединена первая катушка 1, перемещается параллельно в направлении оси Y, как проиллюстрировано на Фиг. 12B.
[0128] На Фиг. 12B, в соответствии с параллельным перемещением первой катушки 1 и первого несущего элемента 121, объединенная индуктивность GL становится меньше, чем максимальное значение. Следовательно, можно легко исправить посредством точной регулировки разность между фактическим и расчетным значением индуктивности. После того, как регулировка индуктивности завершена, для того, чтобы зафиксировать эту индуктивность дросселя, основания 5a - 5d, болты 6a - 6d и гайки 7a - 7d используются для фиксации взаимного положения первого несущего элемента 121 и второго несущего элемента 4. В настоящем варианте осуществления основания 5a - 5d, 12a, 12b, болты 6a - 6d и гайки 7a - 7d функционируют как удерживающий элемент. В настоящем варианте осуществления удерживающий элемент удерживает первую катушку 1 и вторую катушку 3, чтобы предотвратить перемещение первой катушки 1, чье положение было отрегулировано путем параллельного перемещения, в состоянии, в котором набор из первой периферийной части 1a и второй периферийной части 1b и набор из третьей периферийной части 3a и четвертой периферийной части 3b становятся параллельными с некоторым интервалом между ними.
[0129] Фиг. 13 иллюстрирует один пример позиционного соотношения между первой катушкой 1 и второй катушкой 3. Фиг. 13 соответствует средней части Фиг. 4. Следует отметить, что примеры компоновки первой катушки 1 и второй катушки 3, когда объединенная индуктивность GL становится минимальной и когда объединенная индуктивность GL становится максимальной, являются теми же самыми, что и верхняя диаграмма на Фиг. 4 и нижняя диаграмма на Фиг. 4, соответственно.
[0130] Как проиллюстрировано на Фиг. 13, когда первая катушка 1 перемещается параллельно в направлении оси Y для ее фиксации, в частях, обозначенных как (ПОВЕРХНОСТЬ 1) первой катушки 1 и второй катушки 3, магнитный поток, создаваемый током, текущим через первую катушку 1, и магнитный поток, создаваемый током, текущим через вторую катушку 3, взаимно усиливаются. С другой стороны, в частях, обозначенных как (ПОВЕРХНОСТЬ 2), магнитный поток, создаваемый током, текущим через первую катушку 1, и магнитный поток, создаваемый током, текущим через вторую катушку 3, взаимно ослабляются. Следовательно, в магнитном потоке, создаваемом током, текущим через первую катушку 1, и в магнитном потоке, создаваемом током, текущим через вторую катушку 3, взаимно усиливающиеся части и взаимно ослабляющиеся части смешиваются. Следовательно, объединенная индуктивность GL становится промежуточной между минимальной и максимальной.
[0131] Как было описано выше, эффект, подобный эффекту первого варианта осуществления, может быть достигнут, даже когда первая катушка 1 перемещается параллельно относительно второй катушки 3.
Также в существующем варианте осуществления можно использовать модифицированные примеры 1, 3-6, объясненные в первом варианте осуществления. Кроме того, совсем не обязательно конфигурировать прорези-направляющие 121a - 121d как проиллюстрировано на Фиг. 12A и Фиг. 12B, если прорези-направляющие имеют длину, покрывающую диапазон для корректировки разности между фактическим значением индуктивности, включающим погрешность изготовления и т.п., и проектным значением индуктивности. Например, две прорези-направляющие, являющиеся прорезями-направляющими в результате соединения прорезей-направляющих 121a и 121c и прорезей-направляющих в результате соединения прорезей-направляющих 121b и 121d, могут быть сформированы в первом несущем элементе. Кроме того, также возможна такая компоновка, в которой второй несущий элемент 4 заменен на первый несущий элемент 2, объясненный в первом варианте осуществления, так, чтобы первая катушка 1 перемещалась параллельно, а вторая катушка 3 вращалась.
[0132] Следует отметить, что в настоящем варианте осуществления первая катушка 1 и вторая катушка 3 не вращаются. Следовательно, в настоящем варианте осуществления предписание, описанное в первом варианте осуществления, применяется к формам и размерам первой периферийной части 1a, второй периферийной части 1b, третьей периферийной части 3a и четвертой периферийной части 3b в предположении о том, что первая катушка 1 и вторая катушка 3 вращаются аналогично первому варианту осуществления.
[0133] (Третий вариант осуществления)
Далее будет описан третий вариант осуществления. В первом варианте осуществления объяснение было сделано для случая, в котором первая катушка 1 вращается, а во втором варианте осуществления объяснение было сделано для случая, в котором первая катушка 1 перемещается параллельно. В отличие от этого, в настоящем варианте осуществления объяснение будет сделано для случая, в котором реализуются как вращение, так и параллельное перемещение первой катушки 1. Как было описано выше, настоящий вариант осуществления и первый и второй варианты осуществления различаются главным образом в части конфигурации для перемещения первой катушки 1. Следовательно, в объяснении настоящего варианта осуществления те же самые ссылочные цифры и символы, что и на Фиг. 1-13, соответствуют тем же самым деталям, что и в первом и втором вариантах осуществления и т.п., и их подробное объяснение будет опущено.
[0134] Разница между настоящим вариантом осуществления и первым и вторым вариантами осуществления заключается в прорезях-направляющих, сформированных в первом несущем элементе 2.
Фиг. 14 иллюстрирует один пример конфигурации первой катушки 1 и первого несущего элемента 141 настоящего варианта осуществления. Фиг. 14 представляет собой диаграмму, соответствующую Фиг. 2A, на которой поверхность крепления первой катушки 1 из поверхностей первого несущего элемента 141 рассматривается вдоль оси Z.
Как проиллюстрировано на Фиг. 14, прорези-направляющие 141a, 141b, 141c, 141d соответственно имеют дугообразные области 142a, 142b, 142c, 142d и выступающие области 143a, 143b, 143c, 143d. Прорези-направляющие  141a, 141b, 141c, 141d получаются путем объединения прорезей-направляющих 2a, 2b, 2c, 2d, объясненных в первом варианте осуществления, и прорезей-направляющих 121a, 121b, 121c, 121d, объясненных во втором варианте осуществления, соответственно. Однако части, перекрывающиеся с прорезями-направляющими 121a, 121b, 121c, 121d, удалены из областей прорезей-направляющих 2a, 2b, 2c, 2d.
[0135] Таким образом, в состоянии, в котором прорези-направляющие 141a, 141b, 141c, 141d, сформированные в первом несущем элементе 141, к которому присоединена первая катушка 1, основания 5a, 5b, 5c, 5d, проходящие через прорези-направляющие 141a, 141b, 141c, 141d, и болты 6a, 6b, 6c, 6d соединены, первая катушка 1 и первый несущий элемент 141 могут вращаться вдоль дугообразных областей 142a, 142b, 142c, 142d прорезей-направляющих 141a, 141b, 141c, 141d.
Кроме того, в состоянии, в котором основания 5a, 5b, 5c, 5d и болты 6a, 6b, 6c, 6d располагаются у выступающих областей 143a, 143b, 143c, 143d, соответственно, первый несущий элемент 141 перемещается вдоль выступающих областей 143a, 143b, 143c, 143d, что позволяет первой катушке 1 и первому несущему элементу 141 перемещаться параллельно. В настоящем варианте осуществления основания 5a - 5d, 12a, 12b, болты 6a - 6d и гайки 7a - 7d функционируют как удерживающий элемент. В настоящем варианте осуществления удерживающий элемент удерживает первую катушку 1 и вторую катушку 3, чтобы предотвратить перемещение первой катушки 1, чье положение было отрегулировано путем вращения и/или параллельного перемещения, в состоянии, в котором набор из первой периферийной части 1a и второй периферийной части 1b и набор из третьей периферийной части 3a и четвертой периферийной части 3b становятся параллельными с некоторым интервалом между ними.
[0136] Как было описано выше, эффект, подобный эффекту первого и второго вариантов осуществления, может быть достигнут, даже когда первая катушка 1 вращается и перемещается параллельно относительно второй катушки 3. Кроме того, при этом можно дополнительно расширить диапазон регулирования значения индуктивности дросселя. Кроме того, в настоящем варианте осуществления также возможно использовать различные модифицированные примеры, объясненные в первом и втором вариантах осуществления.
[0137] (Четвертый вариант осуществления)
Далее будет описан четвертый вариант осуществления. В вариантах осуществления 1-3 в качестве примера был объяснен случай, в котором количество витков каждой первой катушки 1 и второй катушки 3 равно одному витку. В отличие от этого, в этом варианте осуществления будет объяснен случай, в котором количество витков каждой из первой катушки и второй катушки составляет больше единицы. Настоящий вариант осуществления и варианты осуществления 1-3 отличаются главным образом количеством витков первой катушки и второй катушки. Следовательно, в объяснении настоящего варианта осуществления те же самые ссылочные цифры и символы, что и на Фиг. 1-14, соответствуют тем же самым деталям, что и в первом варианте осуществления и т.п., и их подробное объяснение будет опущено.
[0138] <Первый пример>
Фиг. 15 иллюстрирует первый пример конфигурации дросселя настоящего варианта осуществления. Фиг. 15 представляет собой диаграмму, соответствующую Фиг. 1. Фиг. 16A иллюстрирует один пример конфигурации первой катушки 151 и первого несущего элемента 2. Фиг. 16B иллюстрирует один пример конфигурации второй катушки 152 и второго несущего элемента 4. Фиг. 16A и Фиг. 16B соответствуют Фиг. 2A и Фиг. 2B.
[0139] В настоящем примере, как проиллюстрировано на Фиг. 15, Фиг. 16A и Фиг. 16B, количество витков каждой из первой катушки 151 и второй катушки 152 равно двум, и таким образом они имеют одинаковое количество витков. Кроме того, как проиллюстрировано на Фиг. 15, Фиг. 16A и Фиг. 16B, форма первой катушки 151 и второй катушки 152 представляет собой плоскую спираль. Здесь плоская спираль означает, что катушка наматывается в несколько витков в направлении, параллельном к поверхности катушки, как проиллюстрировано на Фиг. 15, Фиг. 16A и Фиг. 16B.
[0140] Если первая катушка 151 и вторая катушка 152 формируются в виде плоской спирали, как описано выше, становится возможным увеличить ширину катушки W, показанной на Фиг. 15, когда первая катушка 151 и вторая катушка 152 располагаются так, чтобы их поверхности были по существу параллельными друг другу с расстоянием G между ними. Ширина W катушки означает длину в направлении, параллельном к поверхности катушки (в направлении оси X на Фиг. 15), группы проводников, которые являются смежными друг с другом и формируют катушку. Если расстояние G является постоянным, по мере увеличения ширины катушки W прохождение магнитных потоков в промежутке G затрудняется, и магнитное сопротивление увеличивается. Следовательно, взаимоиндуктивность M между первой катушкой 151 и второй катушкой 152 становится большой. Также в настоящем варианте осуществления возможно уменьшить разность между фактическим значением индуктивности, на которое влияют производственные погрешности и т.п., и расчетным значением индуктивности путем вращения первой катушки 151 с использованием способа, подобного объясненному в первом варианте осуществления.
Как было описано выше, эффект, подобный эффекту первого варианта осуществления, может быть достигнут, даже когда форма каждой из первой катушки 151 и второй катушки 152 является формой плоской спирали, и количество витков каждой из первой катушки 151 и второй катушки 152 составляет больше единицы.
[0141] <Второй пример>
Фиг. 17 иллюстрирует второй пример конфигурации дросселя настоящего варианта осуществления. Фиг. 17 представляет собой диаграмму, соответствующую Фиг. 1. Фиг. 18A иллюстрирует один пример конфигурации первой катушки 171 и первого несущего элемента 2. Фиг. 18B иллюстрирует один пример конфигурации второй катушки 172 и второго несущего элемента 4. Фиг. 18A и Фиг. 18B соответствуют Фиг. 2A и Фиг. 2B.
[0142] В настоящем примере, как проиллюстрировано на Фиг. 17, Фиг. 18A и Фиг. 18B, количество витков каждой из первой катушки 171 и второй катушки 172 равно двум, и таким образом они имеют одинаковое количество витков. Кроме того, как проиллюстрировано на Фиг. 17, Фиг. 18A и Фиг. 18B, форма первой катушки 171 и второй катушки 172 представляет собой намотанную в продольном направлении спираль. Здесь продольная намотка означает, что катушка наматывается в несколько витков в направлении, перпендикулярном к поверхности катушки (в направлении оси Z на Фиг. 17), как проиллюстрировано на Фиг. 17, Фиг. 18A и Фиг. 18B.
[0143] В случае намотки в продольном направлении ширина катушки W является той же самой, что и в том случае, когда количество витков равно одному.
Когда задается одинаковое количество витков, взаимоиндуктивность M между двумя катушками становится малой при продольной намотке по сравнению с плоской спиральной намоткой. Однако способ регулирования индуктивности дросселя не отличается между плоской спиральной намоткой и продольной намоткой.
Как было описано выше, эффект, подобный эффекту первого варианта осуществления, может быть достигнут, даже когда форма каждой из первой катушки 171 и второй катушки 172 является продольно намотанной формой, и количество витков каждой из первой катушки 171 и второй катушки 172 составляет больше единицы.
[0144] <Модифицированный пример>
В этом варианте осуществления в качестве примера был объяснен случай, в котором количество витков равно двум. Однако количество витков не ограничивается двумя, и может быть равно трем или больше. Количество витков определяется в соответствии с размером дросселя, величиной объединенной индуктивности GL, стоимостью дросселя и т.п. Кроме того, в настоящем варианте осуществления в качестве примера был объяснен случай, в котором количество витков первой катушки 151 и количество витков второй катушки 152 являются одинаковыми, и количество витков первой катушки 171 и количество витков второй катушки 172 также являются одинаковыми. Однако они могут отличаться по количеству витков.
[0145] Кроме того, в настоящем варианте осуществления в качестве примера был объяснен случай, в котором первые катушки 151, 171 и вторые катушки 152, 172 применяются к первому несущему элементу 2, объясненному в первом варианте осуществления. Однако, например, также возможно применить первые катушки 151, 171 и вторые катушки 152, 172 к первому несущему элементу 81, 121 или 141, объясненному в модифицированном примере 2 первого варианта осуществления, второго варианта осуществления или третьего варианта осуществления. Кроме того, также возможно применить способ настоящего варианта осуществления к первым катушкам 101, 111 и вторым катушкам 103, 113, объясненным в модифицированном примере 6 первого варианта осуществления.
Кроме того, в настоящем варианте осуществления также могут использоваться различные модифицированные примеры, объясненные в вариантах осуществления 1-3.
[0146] (Пятый вариант осуществления)
Далее будет описан пятый вариант осуществления. В вариантах осуществления 1-4 объяснение было сделано для случая, в котором два несущих элемента, каждый из которых имеет присоединенную к нему одну катушку (например первый несущий элемент 2 и второй несущий элемент 4), располагаются параллельно так, чтобы расстояние между катушками стало равным интервалу G. В отличие от этого, в настоящем варианте осуществления объяснение будет сделано для случая, в котором имеется множество катушек, присоединенных к одному несущему элементу (например к каждому из первого несущего элемента 2 и второго несущего элемента 4). Как было описано выше, настоящий вариант осуществления и варианты осуществления 1-4 различаются главным образом по конфигурации благодаря различному количеству катушек, присоединенных к одному несущему элементу. Следовательно, в объяснении настоящего варианта осуществления те же самые ссылочные цифры и символы, что и на Фиг. 1-18В, соответствуют тем же самым деталям, что и в вариантах осуществления 1-4 и т.п., и их подробное объяснение будет опущено.
[0147] Фиг. 19A иллюстрирует один пример конфигурации первых катушек 191a, 191b и первого несущего элемента 192. Фиг. 19B иллюстрирует один пример конфигурации вторых катушек 193a, 193b и второго несущего элемента 194.
Первые катушки 191a, 191b располагаются на первом несущем элементе 192 и крепятся к нему в таком состоянии, в котором центральные части их поверхностей (части на Фиг. 8) взаимно перекрываются, а их поверхности смещены точно на 90°. В частности, первые катушки 191a, 191b располагаются и фиксируются в положениях, являющихся 4-кратной симметрией, в которой ось, проходящая через центр первого несущего элемента 192 и перпендикулярная к поверхности пластины первого несущего элемента 192, является осью симметрии.
[0148] Аналогичным образом вторые катушки 193a, 193b располагаются на втором несущем элементе 194 и крепятся к нему в таком состоянии, в котором центральные части их поверхностей (части на Фиг. 8) взаимно перекрываются, а их поверхности смещены точно на 90°. В частности, вторые катушки 193a, 193b располагаются и фиксируются в положениях, являющихся 4-кратной симметрией, в которой ось, проходящая через центр второго несущего элемента 194 и перпендикулярная к поверхности пластины второго несущего элемента 194, является осью симметрии.
[0149] Кроме того, как объяснено в первом варианте осуществления и т.п., когда первые катушки 191a, 191b и первый несущий элемент 192 располагаются, поверхности первых катушек 191a, 191b и вторых катушек 193a, 193b (поверхности пластины первого несущего элемента 192 и второго несущего элемента 194) становятся параллельными в таком состоянии, в котором первые катушки 191a, 191b и вторые катушки 193a, 193b имеют интервал G между ними. Расстояние G может быть постоянным или переменным.
[0150] На первом несущем элементе 192 формируются отверстия 192a, 192b, предназначенные для присоединения первой катушки 191a к первому несущему элементу 192, а также отверстия 192c, 192d, 192e, 192f, предназначенные для присоединения первой катушки 191b к первому несущему элементу 192. Отверстия 192e, 192f формируются с целью расположения части первой катушки 191b, перекрывающейся с первой катушкой 191a на поверхности со стороны, противоположной поверхности, проиллюстрированной на Фиг. 19A, для того, чтобы первые катушки 191a, 191b не мешали друг другу на поверхности, проиллюстрированной на Фиг. 19A. Кроме того, в примере, проиллюстрированном на Фиг. 19A, прорези-направляющие 192g - 192j для параллельного перемещения первого несущего элемента 192 с тем, чтобы отрегулировать значение индуктивности дросселя, формируются в первом несущем элементе 192. Прорези-направляющие 192g - 192j играют ту же роль, что и прорези-направляющие 121a - 121d, проиллюстрированные на Фиг. 12A и Фиг. 12B.
[0151] На втором несущем элементе 194 формируются отверстия 194a, 194b, предназначенные для присоединения второй катушки 193a ко второму несущему элементу 194, а также отверстия 194c, 194d, 194e, 194f, предназначенные для присоединения второй катушки 193b ко второму несущему элементу 194. Отверстия 194e, 194f формируются с целью расположения части второй катушки 193b, перекрывающейся со второй катушкой 193a на поверхности со стороны, противоположной поверхности, проиллюстрированной на Фиг. 19B, для того, чтобы первые катушки 193a, 193b не мешали друг другу на поверхности, проиллюстрированной на Фиг. 19B. Кроме того, на втором несущем элементе 194 формируются отверстия 194g - 194j, предназначенные для присоединения вторых катушек 193a, 193b ко второму несущему элементу 194. Отверстия 194g - 194j играют ту же роль, что и отверстия 4a - 4d, проиллюстрированные на Фиг. 2B.
Как было описано выше, эффект, подобный эффекту первого варианта осуществления, может быть достигнут даже тогда, когда множество катушек 191a, 191b присоединено к одному несущему элементу (первому несущему элементу 192), и множество катушек 193a, 193b присоединено к одному несущему элементу (второму несущему элементу 194). Кроме того, при этом можно дополнительно расширить диапазон регулирования значения индуктивности дросселя.
[0152] <Модифицированный пример>
В настоящем варианте осуществления объяснение было сделано для случая, в котором первые катушки 191a, 191b и вторые катушки 193a, 193b располагаются со смещением 90°. Однако количество первых катушек и количество вторых катушек может быть равно трем или больше. Количество первых катушек устанавливается равным N, и количество вторых катушек устанавливается равным N (где N - целое число, равное 2 или больше). Углы, под которыми располагаются эти N катушек, устанавливаются так, чтобы они были смещены на 90/(N/2)°. При этом объединенная индуктивность GL N первых катушек и N вторых катушек может добавляться и вычитаться или регулироваться на основе теории регулирования объединенной индуктивности GL, объясненной выше со ссылкой на Фиг. 4.
[0153] Кроме того, в настоящем варианте осуществления объяснение было сделано для случая, в котором первый несущий элемент 192, к которому присоединено множество первых катушек 191a, 191b, перемещается параллельно. Однако также возможно вращать первый несущий элемент, к которому присоединено множество первых катушек, как это было объяснено в первом варианте осуществления. Кроме того, как было объяснено в третьем варианте осуществления, также возможно, чтобы первый несущий элемент, к которому присоединено множество первых катушек, мог одновременно вращаться и параллельно перемещаться. Кроме того, в настоящем варианте осуществления также могут использоваться различные модифицированные примеры, объясненные в вариантах осуществления 1-4. Следует отметить, что все первые катушки 191a, 191b и вторые катушки 193a, 193b могут быть связаны последовательно или параллельно, и также возможно, чтобы часть первых катушек 191a, 191b и вторых катушек 193a, 193b были связаны последовательно, а другая их часть были связаны параллельно.
[0154] (Примеры)
Далее будут объяснены примеры.
<Пример 1>
В настоящем примере использовался дроссель первого примера четвертого варианта осуществления.
Формы первой катушки 151 и второй катушки 152 показаны на Фиг. 15. Длина длинной стороны каждой из первой периферийной части 151a и второй периферийной части 151b первой катушки 151 была установлена равной 400 мм, а длина короткой стороны была установлена равной 200 мм. Длина длинной стороны каждой из третьей периферийной части 152a и четвертой периферийной части 152b второй катушки 152 была установлена равной 400 мм, а длина короткой стороны была установлена равной 200 мм.
[0155] Первая катушка 151 и вторая катушка 152 были сделаны путем пропускания высокочастотного многожильного провода с сечением 45 кв. через шланг. Первая катушка 151 и вторая катушка 152 являются одинаковыми. Первая катушка 151 и вторая катушка 152 были соединены последовательно.
Первая катушка 151 поворачивалась относительно зафиксированной второй катушки 152, и регулировался угол поворота первой катушки 151. В состояниях, в которых первая катушка 151 удерживалась под соответствующими углами поворота, ток с частотой 20 кГц и силой 1000 А прикладывался к первой катушке 151 и второй катушке 152, и измерялись объединенная индуктивность GL и потеря мощности дросселя.
[0156] Было подтверждено, что когда первая катушка 151 поворачивается относительно зафиксированной второй катушки 152, объединенная индуктивность GL изменяется, и регулируя угол поворота первой катушки 151, можно точно отрегулировать индуктивность.
[0157] Состояние, в котором объединенная индуктивность GL становится минимальной при повороте первой катушки 151 относительно зафиксированной второй катушки 152, было получено тогда, когда первая периферийная часть 151a первой катушки 151 и четвертая периферийная часть 152b второй катушки 152 взаимно перекрывались, и вторая периферийная часть 151b первой катушки 151 и третья периферийная часть 152a второй катушки 152 взаимно перекрывались (см. состояние, проиллюстрированное в верхней части Фиг. 4). В этом случае значение индуктивности дросселя составило 4,0 мкГн, а потеря мощности - 8,1 кВт.
[0158] С другой стороны, состояние, в котором объединенная индуктивность GL становится максимальной при повороте первой катушки 151 относительно зафиксированной второй катушки 152, было получено тогда, когда первая периферийная часть 151a первой катушки 151 и третья периферийная часть 152а второй катушки 152 взаимно перекрывались, и вторая периферийная часть 151b первой катушки 151 и четвертая периферийная часть 152b второй катушки 152 взаимно перекрывались (см. состояние, проиллюстрированное в нижней части Фиг. 4). В этом случае значение индуктивности дросселя составило 13,5 мкГн. Кроме того, потеря мощности дросселя составила 8,0 кВт, то есть практически столько же, сколько и потеря мощности в том случае, когда объединенная индуктивность GL становится минимальной.
[0159] На основе результатов проверочного теста, описанного в примере 1, было подтверждено, что значение индуктивности произведенного и собранного дросселя может быть легко и точно отрегулировано до целевого значения. Кроме того, обычно при проектировании и производстве дросселей с различной индуктивностью, например 5 мкГн, 8 мкГн и 12 мкГн, необходимо проектировать и производить три разных дросселя, а затем их регулировать. В отличие от этого, в настоящем примере было подтверждено, что путем проектирования и производства только одного дросселя можно реализовать дроссель, удовлетворяющий различным спецификациям, 5 мкГн, 8 мкГн и 12 мкГн, соответственно, посредством регулировки перед отправкой потребителю, и таким образом возможно значительно сократить затраты на стадиях проектирования и производства.
Также было подтверждено, что когда первая катушка 151 и вторая катушка 152 в первом примере четвертого варианта осуществления применяются к несущему элементу 121 второго варианта осуществления, проиллюстрированного на Фиг. 12A и Фиг. 12B, и первая катушка 151 перемещается параллельно относительно зафиксированной второй катушки 152, объединенная индуктивность GL изменяется, и путем регулировки величины перемещения первой катушки 151 можно точно регулировать индуктивность.
[0160] <Пример 2>
В настоящем примере был произведен дроссель, в котором количество витков каждой из первых катушек 191a, 191b и вторых катушек 193a, 193b пятого варианта осуществления составляет 5 витков, и первые катушки 191a, 191b могут вращаться в состоянии фиксации вторых катушек 193a, 193b. Формы первых катушек и вторых катушек проиллюстрированы на Фиг. 19A и Фиг. 19B (то есть формы первых катушек и вторых катушек представляют собой форму плоской спирали).
Длина каждой из периферийных частей (первой периферийной части, второй периферийной части, третьей периферийной части и четвертой периферийной части) первых катушек и вторых катушек была установлена равной 400 мм.
Кроме того, первая катушка и вторая катушка были сделаны путем пропускания высокочастотного многожильного провода с сечением 45 кв. через шланг. Первые катушки 191a, 191b и вторые катушки 193a, 193b являются одинаковыми. Все катушки были соединены последовательно.
[0161] Первые катушки вращались относительно вторых катушек для того, чтобы отрегулировать положение первых катушек к положению, в котором объединенная индуктивность GL становится максимальной, и первые катушки фиксировались в этом положении. На сконфигурированный таким образом дроссель подавался ток с частотой 20 кГц и силой 500 А.
Измерялась индуктивность этого дросселя, и потребовался один час для регулировки положения первых катушек. Максимальное значение объединенной индуктивности GL составило 51,5 мкГн, а потеря мощности дросселя составила 7,2 кВт.
[0162] В соответствии с настоящим изобретением при производстве нового высокочастотного дросселя с сердечником, описанного в Патентном документе 2, дроссель, удовлетворяющий спецификации 20 кГц, 500 А и 50 мкГн, аналогичной спецификации дросселя настоящего примера, был произведен, были выполнены тест возбуждения и измерение индуктивности, а затем индуктивность дросселя была отрегулирована до целевого значения. По этой причине было необходимо выполнять стадию, на которой устройство разбирается для регулировки зазора сердечника, а затем снова собирается, выполняется тест возбуждения и снова измеряется индуктивность.
Даже в том случае, когда разборка и повторная сборка дросселя выполнялись только один раз, это требовало минимум один день. В отличие от этого, в настоящем примере после изготовления дросселя его индуктивность может быть отрегулирована до целевого значения через один час, как описано выше, и таким образом эффект снижения затрат благодаря значительному сокращению стадии регулирования индуктивности дросселя был подтвержден.
[0163] Следует отметить, что вышеописанные варианты осуществления и примеры настоящего изобретения просто иллюстрируют конкретный пример осуществления настоящего изобретения и не ограничивают техническую область его охвата. Таким образом, настоящее изобретение может быть осуществлено в различных формах без отступления от его технического духа или его главных особенностей.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[0164] Настоящее изобретение может быть использовано для электрической схемы, включающей в себя индуктивную нагрузку, и т.д.