本発明に係るリアクトルの磁心全体を� ��す図である。 磁心継部の突出部を説明するための模� ��図である。 磁心継部の端部の形状を説明するため� ��図である。 本発明に係るリアクトル(ブロック数=1) のコイル交流抵抗と比A/Bの関係を示す特性図 である。 実施例2のリアクトルのコイル交流抵抗 と比A/Bの関係を示す特性図である。 実施例3のリアクトルの磁心全体を示す 図である。 実施例3のリアクトル(ブロック数=2)の� �イル交流抵抗と比A/Bの関係を示す特性図で� �る。 実施例4のリアクトルの磁心の寸法関係 を示す模式図である。 実施例4のリアクトル内の各I型磁心ブ� �ックの寸法を変えたときのコイル交流抵抗� �比A/Bの関係を示す特性図である。 実施例5のリアクトルの磁心全体を示� �図である。 実施例5のリアクトル(ブロック数=3)の� ��イル交流抵抗と比A/Bの関係を示す特性図で� ��る。 実施例6のリアクトルの磁心の寸法関� �を示す模式図である。 実施例6のリアクトル内の各I型磁心ブ� ��ックの寸法を変えたときのコイル交流抵抗� ��比A/Bの関係を示す特性図である。 実施例7の磁心ブロック数が異なる各� �アクトル磁心の模式図である。 実施例7のI型磁心ブロックの数を変え� ��とき(ブロック数=3,4,5)のコイル交流抵抗と� �A/Bの関係を示す特性図である。発明を実施� �るための最良の形態

 図1は、本発明に係るリアクトルの磁心全 体を例示するための図である。このリアクト ル磁心は、U字状磁心と磁心脚部とで構成さ� �る環状のリアクトル磁心で、端部11aと2つの� ��出部21a及び23aからなる磁心継部5aが一方のU� ��状磁心であり、端部12aと2つの突出部22a及び 24aからなる磁心継部5bが他方のU字状磁心であ る。

 本発明は、磁心継部5a及び5bに、複数(2つ) の磁心脚部6に向けて突出した突出部(21a及び2 3a、22a及び24a)を設け、この突出部の長さAと� �心脚部を構成する磁心ブロック(31a及び32a)の 磁路方向の平均長さBとの比A/Bを適切化する� �ととすると、銅損の増大を容易に抑制可能� �なるとの新たな知見に基づくものである。

 すなわち、上述の比A/Bが小さすぎる場合� ��、磁心継部(5a、5b)の一方の突出部(21a、22a)� �ら磁心継部6を介して他方の突出部(23a、24a)� �流れるまでの磁束の還流が停滞しやすく、� �外部ギャップでの漏れ磁束量が大きくなり� �コイル交流抵抗が増大する。一方、比A/Bが� �きすぎる場合は、磁心継部の突出部が長い� �めに磁心脚部の複数のギャップが中央に集� �して配置されるため、この部分の磁気抵抗� �大きくなり、全体的にフリンジング磁束量� �大きくなって、コイル交流抵抗が増大する� �

 従って、比A/Bを所定範囲に設定すること� ��、フリンジング磁束が小さくなり、コイル� ��生じる渦電流損失を小さくすることができ� ��。また、この磁心を用いることにより、低� ��失のリアクトルを実現できる。比A/Bの範囲� ��磁心脚部のブロック数(n)により変わるが、� ��の値は上述のように0.3~8.0の範囲にある。

 図2(A)~(C)は、上記比A/Bを求める際の磁心� �部の「突出部の長さA」をより詳しく説明す� ��ための図である。図2(A)に図示した略U型形� �の磁心継部5aの場合には、磁心継部の谷の部 分から対向する磁心継部側へ突出している部 位の長さが「突出部の長さA」となる。また� �図2(B)に図示したような内径側が円弧形状の� ��心継部5bの場合は、他端に設けられている� �心継部(不図示)から最も離れた部分である谷 部7からの突出長を「突出部の長さA」とする� ��さらに、図2(C)に図示した場合のように、磁 心ブロック(61、62)の両端に設けられた磁心継 部(51c、52c)の各突出部の長さ(A1乃至A4)が異な� ��場合には、各突出部の長さの平均値([A1+A2+A3 +A4]/4)を「突出部の長さA」とする。

 なお、本発明において、「磁心ブロック� ��磁路方向の平均長さB」とは、各磁心ブロッ クの長さの平均値とする。

 突出部の磁路方向の断面積と、磁心ブロ� ��クの磁路方向の断面積は同じになるように� ��ることが好ましい。断面積が同じであれば� ��その間のギャップで漏洩磁束が発生しづら� ��、銅損の増加を抑制できる。

 また、磁心継部の磁路方向の断面積は、� ��出部の磁路方向の断面積、磁心ブロックの� ��路方向の断面積と同じか、それよりも大き� ��ことが好ましい。この寸法で形成すること� ��、上記と同様に、銅損の増加を抑制できる� ��

 また、磁心ブロックは、磁心の組み立て� ��、プレス成形を容易にするために直方体状� ��I型磁心ブロックとすることが好ましい。台 形形状などのものを適用した場合、磁心ブロ ックの磁路方向の平均長さBは、磁路の中央� �(磁路断面の重心部)に沿った長さである。

 検討の結果、磁心ブロックの数により、� ��適な比A/Bが変わることがわかった。詳細は� ��施例にて述べるが、ブロック数(n)が1である 場合、磁心継部の突出部の長さAと磁心ブロ� �クの磁路方向長さBとの比A/Bが、0.3以上8.0以� ��であることが好ましい。磁心継部に突出部� ��設けない場合(比A/B=0の場合)に比べて、40%以 上もコイル交流抵抗を低下できる。

 さらに、比A/Bは0.5以上4.0以下であること� ��好ましい。この範囲とすることで、45%以上� ��コイル交流抵抗を低下できる。さらに好ま� ��い比A/Bは0.7以上2.3以下である。この範囲と� ��ることで、50%以上もコイル交流抵抗を低下� ��きる。特に、ギャップの幅を全て足した長� ��が磁路長に対して1~3%であると、上記値に相 当するコイル交流抵抗の低下効果が得られる 。

 また、ブロック数(n)が2である場合、磁心 継部の突出部の長さAと磁心ブロックの磁路� �向長さBとの比A/Bが、0.8以上1.5以下であるこ� ��が好ましい。磁心継部に突出部を設けない� ��合(比A/B=0の場合)に比べて、50%以上もコイル 交流抵抗を低下できる。さらに、比A/Bは0.9以 上1.3以下であることが好ましい。

 ブロック数(n)が3である場合、磁心継部の 突出部の長さAと磁心ブロックの磁路方向長� �Bとの比A/Bが、0.6以上2.4以下であることが好� ��しい。磁心継部に突出部を設けない場合(比 A/B=0の場合)に比べて、30%以上もコイル交流抵 抗を低下できる。さらに、比A/Bは0.8以上2.0以 下であることが好ましい。この範囲とするこ とで、35%以上もコイル交流抵抗を低下できる 。

 磁心ブロック数(n)が4である場合、磁心継 部の突出部の長さAと磁心ブロックの磁路方� �長さBとの比A/Bが、0.5以上3.5以下であること� ��好ましい。磁心継部に突出部を設けない場� ��(比A/B=0の場合)に比べて、15%以上もコイル交 流抵抗を低下できる。さらに、比A/Bは0.8以上 2.2以下であることが好ましい。この範囲とす ることで、20%以上もコイル交流抵抗を低下で きる。

 磁心ブロック数(n)が5である場合、磁心継 部の突出部の長さAと磁心ブロックの磁路方� �長さBとの比A/Bが、0.6以上3.3以下であること� ��好ましい。磁心継部に突出部を設けない場� ��(比A/B=0の場合)に比べて、13%以上もコイル交 流抵抗を低下できる。さらに、比A/Bは0.8以上 2.8以下であることが好ましい。この範囲とす ることで、15%以上もコイル交流抵抗を低下で きる。

 上述のリアクトル磁心は、軟磁性粉末と樹� ��を含む圧粉体で形成されているものが好ま� ��い。樹脂によって軟磁性粉末が各々絶縁さ� ��ることで、鉄損の小さいリアクトル磁心と� ��ることができる。一般に、リアクトル磁心� ��の材料としては、珪素鋼板、アモルファス� ��磁性薄帯、ナノ結晶質軟磁性薄帯など既知� ��材料を積層したものが適用されているが、� ��れらの積層体を用いた場合には、その透磁� ��μ _r が軟磁性粉末の圧粉体の透磁率と異なるため に、磁心継部の突出部の長さAと磁心ブロッ� �の磁路方向長さBとの比A/Bの範囲が大きく異� ��るものとなってしまう。

 上述の磁性粉末は、例えば純鉄の粉、Fe-Si� �金粉、Fe-Al合金粉、Fe-Si-Al合金粉、Fe-Ni合金� �、Fe-Co合金粉、アモルファス軟磁性粉、ナノ 結晶質軟磁性粉などを例示することができる 。なお、これらは各々単独でまたは適宜組合 せた粉末でも良い。これら磁性粉末の圧粉体 の透磁率μ _r は、最大でも200以下の範囲であるので、本発 明で規定する寸法比でリアクトル磁心を構成 することで、銅損の小さい高効率のリアクト ルが得られる。磁性粉末の透磁率μ _r は、150以下、さらには100以下であることが好 ましい。

 本発明で用いる樹脂は、上記の磁性粉の� ��面を被覆して粉末相互間を絶縁状態にして� ��心全体の交流磁化に対する渦電流損が大き� ��ならないように充分な電気抵抗を付与せし� ��ると同時に、これら粉末を結着するバイン� ��としても機能するものである。このような� ��脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリ� ��ミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル� ��脂など各種の樹脂が挙られ、これらは単独� ��たは適宜組合せて使用しても良い。

 本発明で用いる圧粉体の磁心の成型方法� ��しては、上記の磁性粉末と樹脂の混合物を� ��旦液状化した後に注型して硬化させる注型� ��、金型中に射出成型することにより成型す� ��射出成型法、金型中に磁性粉末と有機物又� ��無機物からなる結合材の混合物を充填し加� ��して圧粉磁心を成型するプレス成型法など� ��ある。

 磁心継部と磁心脚部との間のギャップ(G)� ��、磁気的に空隙部と同等の透磁率を持つ部� ��であり、エアギャップだけでなく、樹脂な� ��の非磁性材による板状部材などでも良い。� ��の板状部材により位置決めを容易に行うこ� ��ができる。

 磁心継部と磁心脚部の太さは、最終製品� ��リアクトルの寸法、および必要なリアクト� ��特性により適宜決めるものである。積層鋼� ��を用いたリアクトルでは、各部の積層方向� ��小さくして、鋼板の積層枚数を減らすなど� ��考慮が必要となる。本発明のような圧粉体� ��適用したものは、それらの懸念事項を考慮� ��ることなく自在に設計が可能である。

 リアクトル磁心高さをh、各部の磁路に直 交する幅をdとすると、磁路に直交する断面� �sは(h×d)となる。特に、磁心脚部は周囲にコ� ��ルを巻く必要があるため、磁心脚部の周長� ��短い方が好ましい。よって、同じ断面積sを 得るにしても、高さhと幅dは近い値であるほ� ��周長が短くなる。これにより、巻き回すコ� ��ル長が短くて済み、コスト削減になるとと� ��に、軽量化にも繋がる。但し、上述したよ� ��に、これらの寸法比は要望される最終製品� ��しての収納性に併せる必要がある。

 次に本発明を実施例によって具体的に説� ��するが、これら実施例により本発明が限定� ��れるものではない。

 [実施例1]
 本発明のリアクトル磁心として、まず図1に 示す形状の環状リアクトル磁心を作成した。 図1中、磁心継部5aは、端部11a、および突出部 21a、23aからなるU字状磁心であり、他端に備� �られた磁心継部5bは、端部12a、および突出部 22a、24aからなるU字状磁心である。端部11aと� �出部21a、23aは固着させて、磁気的に一体の� �心継部5aとした。同様に、端部12aと突出部22a 、24aを固着させて、磁気的に一体の磁心継部 5bとしている。尚、端部(11a、12a)と突出部(21a� ��23a:22a、24a)は別々に構成した後固着される� �合のほか、最初から一体のものとして構成� �てもよい。

 図3は端部11aの形状を説明するための図で 、この図において、hは端部11aの高さ、wは端� ��11aの縦幅、dは端部11aの横幅、そしてrは端� �11aの曲面である。

 磁心継部(5a、5b)の間には、ギャップG1a~G4a を介して、2本のI型磁心ブロック31a及び32aが� ��置され、これら2本のI型磁心ブロック(31a、3 2a)が磁心脚部6となる。なお、ギャップG1a~G4a� ��、板状セラミックのギャップ材(不図示)に� �り埋められている。このギャップG1a~G4aの長� ��を全て足した総ギャップ長は、5.4mmとした� �なお、各ギャップの幅は一定としている。

 磁心継部(5a、5b)と磁心脚部のI型磁心ブロッ ク(31a、31b)には、Fe-6.5%Si系合金粉にカオリン1 .5重量部、水ガラス1.5重量部を添加したもの� ��用い、常温にて成形圧力1200MPaで圧縮成形し 、その後に窒素雰囲気中で成形体に温度1073K� ��熱処理を施したものである。この圧粉体の� ��磁率μ _r は50であった。磁心継部の端部間距離(11aと12a の間の距離)は85.2mmとした。ここで、上記の� �心継部の端部間距離は、突出部21a、突出部22 a、ギャップG1、ギャップG2、及びI型磁心ブロ ック31aの各長さの総計である。

 磁心継部5a、5bの端部11a、12aは、突出部21a ~24aが固着される反対側の形状は、磁路にそ� �て円弧を描くように外部が丸くなっている� �状とした。この端部11a、12aと、突出部21a~24a� ��および磁心脚部6のI型磁心ブロック31a、32a� �磁路に直交する断面積は全て同じになるよ� �にした。端部11a、12aの寸法は、高さhを32mm、 縦幅wを60mm、横幅dを20.5mmとし、端部の曲面r� �半径20.5mmである。

 また、突出部21a、22aの長さAと、I型磁心� �ロック31a、32aの長さBを変えた各リアクトル� ��心を作製した。なお、磁路長が一定になる� ��うに磁心継部の端部間距離(突出部21a、22a、 ギャップG1a、ギャップG2a、I型磁心ブロック31 aの各長さの総計)を一定の85.2mmとした。また� ��ギャップ長(G1a~G4aの各間隔の総計)も一定の5 .4mm(片側2.7mm)とした。

 このリアクトル磁心の磁心脚部に同一線� ��の76回巻コイルを装着し、直流重畳電流20A� �でインダクタンス約450μHとなるリアクトル� �作製し、比A/Bによりコイル交流抵抗がどの� �うに変わるかを比較した。比較した各々の� �アクトルでの、突出部の長さA、I型磁心ブロ ックの長さB、寸法比A/B、コイル交流抵抗の� �を表1に示す。表1のコイル交流抵抗は、上記 リアクトルの直列抵抗を、プレシジョンLCRメ ータ4284A(アジレント社製)の測定器を使用し� �電圧レベル0.5V、周波数10kHzで測定したもの� �ある。なお、76回巻コイルのみの交流抵抗は 0.121オームであった。

 図4は、表1の比A/Bとコイル交流抵抗の関� �をグラフにして示す図である。この図から� �コイル交流抵抗は比A/Bが1.2近傍で最小にな� �ことが解った。比A/Bが0.6~3の範囲内でコイル 交流抵抗は0.2オーム以下になる。

 上述した実施例における磁心継部は、外� ��の2つの角面は半径rが20.5mmの曲面となって� �るが、磁心継部が直方体形状の場合であっ� �も、比A/Bとコイル交流抵抗には同様の傾向� �認められた。

 [実施例2]
 実施例1と同様の形状にして、環状リアクト ル磁心を作製した。実施例1のリアクトルに� �して、ギャップ長(G1a~G4aを足した長さ)を倍� �し、10.8mm(片側5.4mm)とした。各ギャップの幅� ��一定とした。磁心継部11a、12a間の距離(突出 部21a、22a、ギャップG1a、G2a、I型磁心ブロッ� �31aを足した長さ)は、87.9mmとした。端部11a、1 2aの形状は実施例1と同じである。また、各I� �磁心ブロック31a、32a、突出部21a、22aの形状� �実施例1と同様にして、表1に示すものと同じ 形状で環状リアクトル磁心を作製した。

 このリアクトル磁心の磁心脚部に、実施� ��1と同様にして、同一線材の76回巻コイルを� ��着し、直流重畳電流60A時でインダクタンス� ��275μHとなるリアクトルを作製し、比A/Bによ� ��コイル交流抵抗がどのように変わるかを比� ��した。比較した各々のリアクトルでの、突� ��部の長さA、I型磁心ブロックの長さB、寸法� ��A/B、コイル交流抵抗の値を表2に示す。

 図5は、表2の比A/Bとコイル交流抵抗の関� �をグラフにして示す図で、この図には実施� �1の結果(表1)も併せて示してある。総ギャッ� ��長が長くなったためにコイル交流抵抗の値� ��、実施例2のリアクトル磁心の方が大きくな ってはいるが、比A/Bの値とコイル交流抵抗と の増減の関係については実施例1と同様であ� �。

 [実施例3]
 図6は、本実施例で作製した環状リアクトル 磁心を説明するための図である。図6中、磁� �継部5aは、端部11b、および突出部21b、23bから なるU字状磁心であり、他端に備えられた磁� �継部5bは、端部12b、および突出部22b、24bから なるU字状磁心である。このときの端部11b(お� ��び12b)の形状は、既に図3に示した通りであ� �。

 長さがB1のI型磁心ブロック(31b、33b)と長� �がB2のI型磁心ブロック(32b、34b)が設けられた 磁心脚部6は、磁心継部5a及び5bとの間にそれ� ��れギャップGを形成している。I型磁心ブロ� �ク31b~34bは、突出部21b~24bと同じ断面寸法形状 をもち、2つずつ(31bと32b、及び、34bと35b)直列 させて配置され、突出部21bと22bの間にギャッ プG1b、G2b、及びG3bが形成され、突出部23bと24b の間にギャップG4b、G5b、及びG6bが形成されて いる。なお、図示はしないが、ギャップG1b~G6 bには、板状セラミックがギャップ材として� �用されている。このギャップG1b~G6bの長さを� ��て足した総ギャップ長は、10.8mmとした。各� ��ャップの幅は一定とした。

 磁心継部5a、5bと磁心脚部6の各I型磁心ブロ� ��ク31b~34bには、Fe-6.5%Si系合金粉にカオリン1.5 重量部、水ガラス1.5重量部を添加したものを 用い、常温にて成形圧力1200MPaで圧縮成形し� �その後に窒素雰囲気中で成形体に温度1073Kの 熱処理を施したものである。この圧粉体の透 磁率μ _r は50であった。

 磁心継部の端部間距離(11bと12bの間の距離 )は87.9mmとした。ここで、上記の磁心継部の� �部間距離は、突出部21b、突出部22b、ギャッ� �G1b、ギャップG2b、G3b、及びI型磁心ブロック3 1b、及びI型磁心ブロック32bの各長さの総計で ある。

 磁心継部5aの端部11b、12bは、突出部21b~24b� ��固着される反対側の形状は、磁路にそって� ��弧を描くように外部が丸くなっている形状� ��した。この端部11b、12bと、突出部21b~24b、お よび磁心脚部6のI型磁心ブロック31b~34bの磁路 に直交する断面積は全て同じになるようにし た。端部11bの寸法は、高さhを32mm、縦幅wを60m m、横幅dを20.5mmとし、端部は半径rが20.5mmの曲 面である。また、突出部21b~24bの寸法は、長� �Aが16.5mm、高さが32mmである。突出部の長さA� �I型磁心ブロックの磁路方向の平均長さBとの 比A/Bは1.0である。これは、下記の表3中の番� �1-4に対応している。

 また、突出部21b、22bの長さAと、各I型磁� �ブロックの長さB(I型磁心ブロック31b又は33b� �長さとI型磁心ブロック32b又は34bの長さの平� ��値)を変えた各リアクトル磁心を作製した。 磁路長が一定になるように磁心継部11b、12b間 の距離(突出部21b、22b、ギャップG1b~G3b、I型磁 心ブロック31b、32bを足した長さ)は一定の87.9m mとした。ギャップ長(G1b~G6bを足した長さ)も� �定の10.8mm(片側5.4mm)とした。このリアクトル� ��心の磁心脚部に同一線材の76回巻コイルを� �着し、直流重畳電流60A時でインダクタンス� �275μHとなるリアクトルを作製し、比A/Bによ� �コイル交流抵抗がどのように変わるかを比� �した。

 表3に、各々のリアクトルでの、突出部の 長さA、I型磁心ブロックの長さB、寸法比A/B、 コイル交流抵抗の値を示す。表3に示したコ� �ル交流抵抗は、上記のリアクトルの直列抵� �を、プレシジョンLCRメータ4284A(アジレント� �製)の測定器を使用し、電圧レベル0.5V、周波 数10kHzで測定したものである。なお、76回巻� �イルのみの交流抵抗は0.121オームであった。

 図7は、表3に示した比A/Bとコイル交流抵� �の関係をグラフにしたものである。図7から� ��コイル交流抵抗は、比A/Bが1.2近傍で最小に� ��ることが解った。比A/Bが0.8~1.5の範囲内でコ イル交流抵抗は0.310オーム以下になる。また� ��比A/Bが0.9~1.3の範囲内でコイル交流抵抗は0.3 0オーム以下になる。

 上述した実施例における磁心継部は、外� ��の2つの角面は半径rが20.5mmの曲面となって� �るが、磁心継部が直方体形状の場合であっ� �も、比A/Bとコイル交流抵抗には同様の傾向� �認められた。

 [実施例4]
 本実施例では、実施例3の環状リアクトル磁 心の磁心脚部6の2つのI型磁心ブロック(31bと32 b、33bと34b)の寸法を変えることにより、比A/B� ��コイル交流抵抗との関係がどのように変化� ��るかを検討した。

 図8は、本実施例で作製した環状リアクト ル磁心を説明するための図である。図6に示� �たものと同様に、磁心継部5aは、端部11b、お よび突出部21b、23bからなるU字状磁心であり� �他端に備えられた磁心継部5bは、端部12b、お よび突出部22b、24bからなるU字状磁心である� �なお、このときの端部11b(および12b)の形状は 、既に図3に示した通りである。

 磁心脚部6は、I型磁心ブロック31b及び32b� �直列させた列と、I型磁心ブロック33b及び34b� ��直列させた列とで形成されている。ここで� ��I型磁心ブロック31bとI型磁心ブロック32bの� �さの比は1.5:1、I型磁心ブロック33bとI型磁心� ��ロック34bの長さの比は1:1.5であり、図6に示� ��たのと同様のギャップが形成されるように� ��置されている。

 なお、磁心継部11b、12b間の距離(突出部21b 、22b、ギャップG1b~G3b、I型磁心ブロック31b、3 2bを足した長さ)は、実施例3と同じく87.9mmと� �た。ギャップ長(G1b~G6bを足した長さ)も一定� �10.8mm(片側5.4mm)とした。また、その他の寸法� ��磁心継部5a、5b及び磁心脚部6の材質、製造� �法などは実施例3と同じである。ここでも、I 型磁心ブロックの長さBは上述したとおり、2� ��の異なるI型磁心ブロックの長さの平均値(I� ��磁心ブロック31b又は33bの長さとI型磁心ブロ ック32b又は34bの長さの平均値)とした。

 図9は、比A/Bとコイル交流抵抗との関係を 説明するための図である。各I型磁心ブロッ� �の寸法を変えても、比A/Bとコイル交流抵抗� �の関係には殆ど影響がない。この結果は、� �心脚部の各I型磁心ブロックの長さを適宜変� ��たとしてもコイル交流抵抗の低減効果はさ� ��ど得られないことを意味している。従って� ��コイル交流抵抗の低減のためには、比A/Bを� ��ントロールすることが重要であることがわ� ��る。なお、各I型磁心ブロックは同じ長さに 揃えた方が、成型作業や組立て作業の面で望 ましく、さらに磁心構造が左右対称になるた め、騒音を低減させる効果も有る。

 [実施例5]
 図10は、本実施例で作製した環状リアクト� �磁心を説明するための図である。磁心継部5a は、端部11c、および突出部21c、23cからなるU� �状磁心であり、他端に備えられた磁心継部5b は、端部12c、および突出部22c、24cからなるU� �状磁心である。なお、このときの端部11c(お� ��び12c)の形状も、既に図3に示した通りであ� �。

 磁心脚部6は、I型磁心ブロック31c、32c及� �33cを直列させた列と、I型磁心ブロック334c、 35c及び36cを直列させた列とで形成されている 。なお、これらのI型磁心ブロック31c乃至36c� �何れも突出部21c~24cと同じ寸法形状のもので� ��その長さは何れも等しい。磁心脚部6と磁心 脚部5a、5bとの間および各I型磁心ブロック間� ��ギャップG(G1c~G4c、G5c~G8c)が形成されるよう� �配置されている。なお、図示されてはいな� �が、各ギャップ(G1c~G8c)には板状セラミック� �ギャップ材として設けられている。ギャッ� �G1c~G8cの長さを全て足した総ギャップ長は、1 0.8mmである。

 磁心継部5a,5bと磁心脚部6の各I型磁心ブロッ ク31c~36cは、Fe-6.5%Si系合金粉にカオリン1.5重� �部、水ガラス1.5重量部を添加したものを用� �、常温にて成形圧力1200MPaで圧縮成形し、そ� ��後に窒素雰囲気中で成形体に温度1073Kの熱� �理を施したものである。この圧粉体の透磁� �μ _r は50であった。磁心継部11c,12c間の距離(突出� �21c,22c、ギャップG1c~G4c、I型磁心ブロック31c~3 3cを足した長さ)は87.9mmとした。

 磁心継部5a、5bの端部11c,12cは、突出部21c~2 4cが固着される反対側の形状は、磁路にそっ� ��円弧を描くように外部が丸くなっている形� ��とした。この端部11c,12cと、突出部21c~24c、� �よび磁心脚部6のI型磁心ブロック31c~36cの磁� �に直交する断面積は全て同じになるように� �た。

 端部11cの寸法は、高さhを32mm、縦幅wを60mm 、横幅dを20.5mmとし、端部の曲面rは半径20.5mm� ��ある。また、突出部21c~24cの寸法は、長さA� �16.5mm、高さが32mmである。突出部の長さAとI� �磁心ブロックの磁路方向の平均長さBとの比A /Bは1.0である。これは、下記の表4中の番号1-4 に対応している。

 また、突出部21c,22cの長さAと、各I型磁心� ��ロックの長さBを変えた各リアクトル磁心を 作製した。磁路長が一定になるように磁心継 部11c,12c間の距離(突出部21c,22c、ギャップG1c~G4 c、I型磁心ブロック31c~33cを足した長さ)を一� �の87.9mmとした。ギャップ長(G1c~G8cを足した長 さ)も一定の10.8mm(片側5.4mm)とした。このリア� ��トル磁心の磁心脚部に同一線材の76回巻コ� �ルを装着し、直流重畳電流60A時でインダク� �ンス約275μHとなるリアクトルを7例作製し、� ��A/Bによりコイル交流抵抗がどのように変わ� ��かを比較した。

 表4に、これらのリアクトルの、突出部の 長さA、I型磁心ブロックの長さB、寸法比A/B、 コイル交流抵抗の値を示す。表4に示したコ� �ル交流抵抗は、上記リアクトルの直列抵抗� �、プレシジョンLCRメータ4284A(アジレント社� �)の測定器を使用し、電圧レベル0.5V、周波数 10kHzで測定したものである。76回巻コイルの� �の交流抵抗は0.121オームであった。

 図11は、表4に示した比A/Bとコイル交流抵� ��の関係を説明するための図である。図11か� �、コイル交流抵抗は、比A/Bが1.2近傍で最小� �なることが解った。比A/Bが0.3~4の範囲内でコ イル交流抵抗は0.35オーム以下になる。比A/B� �0.6~2.4の範囲内でコイル交流抵抗は0.3オーム� ��下になる。また、図11から、比A/Bが0.8から2. 0の領域で、コイル交流抵抗は0.27オーム以下� ��なることが解る。

 なお、本実施例の磁心継部は外側2角面が 半径20.5mmの曲面となっているが、磁心継部が 直方体形状であっても、比A/Bとコイル交流抵 抗には同様の傾向が認められた。

 [実施例6]
 本実施例では、図10に示した環状リアクト� �磁心おいて、磁心脚部6のI型磁心ブロック(31 c~33c、34c~36c)の寸法(B1、B2、B3)を各々変えるこ とにより、比A/Bとコイル交流抵抗との関係が どのように変化するかを検討した。

 磁心継部5a、5bは実施例5と同様のものを� �製した。一方、磁心脚部6については、I型磁 心ブロック(31cと32cと33c、及び、34cと35cと36c)� ��寸法(B1、B2、B3)を変化させたものを作製し� �。なお、その他の条件は実施例5(図10)で示し たものと同様とし、磁心継部11c,12c間の距離(� ��出部21c,22c、ギャップG1c~G4c、I型磁心ブロッ� ��31c~33cを総和した長さ)は87.9mm、ギャップ長(G 1c~G8cを総和した長さ)も一定の10.8mm(片側5.4mm)� ��B1~B3以外の寸法、磁心継部5a,5bと磁心脚部6� �材質、製造方法なども実施例5と同じである� ��

 図12(A)~(C)は、本実施例の環状リアクトル� ��心の、突出部21c,22cとI型磁心ブロック31c~36c� ��配置を模式的に示す図である。突出部とI型 磁心ブロックの間、およびI型磁心ブロック� �士の間はギャップGである。

 図12(A)に示すものは、I型磁心ブロック31c, 32c,33cの長さの比を1.5:1.0:1.5にしたものである 。図12(B)に示すものは、I型磁心ブロック31c,32 c,33cの長さの比を1.0:1.5:1.0にしたものである� �また、図13(2-3)に示すものは、I型磁心ブロッ ク31c,32c,33cの長さの比を1.0:1.2:1.44にしたもの� ��ある。

 各I型磁心ブロック31c,32c,33cの寸法比と、� ��A/Bとコイル交流抵抗の値を表5に示す。なお 、I型磁心ブロックの長さBは各I型磁心ブロッ ク31c,32c,33cの平均長さであり、総I型磁心ブロ ック長をブロック数で割ったものである。

 表5中、番号2-1は、3つのI型磁心ブロック� ��うち、両側のブロックを中央のブロックよ� ��1.5倍の大きさにした図12(A)に示すもの、番� �2-2は、3つのI型磁心ブロックのうち、中央の ブロックを両側のブロックより1.5倍の大きさ にした図12(B)に示すもの、そして、番号2-3は� ��3つのI型磁心ブロックを片側から順に、1.2� �ずつ大きくした図12(C)に示すものである。

 各I型磁心ブロックの寸法比以外の条件は 実施例5と同様にして、リアクトル磁心の磁� �脚部に同一線材の76回巻コイルを装着し、直 流重畳電流60A時でインダクタンス約275μHとな るリアクトルを作製し、比A/Bによりコイル交 流抵抗がどのように変わるかを比較した。

 図13は、表5に示した結果を、実施例5の結 果(図11)と重ねてグラフにしたものである。

 図13から解るように、各I型磁心ブロック� ��寸法を変えても、比A/Bとコイル交流抵抗と� ��関係には影響が無い。この結果は、磁心脚� ��の各I型磁心ブロックの長さを適宜変えたと してもコイル交流抵抗の低減効果はさほど得 られないことを意味している。従って、コイ ル交流抵抗の低減のためには、比A/Bをコント ロールすることが重要であることがわかる。 各I型磁心ブロックをなるべく同じ長さにし� �方が、成形上好ましい。全てのI型磁心ブロ� ��クの長さの誤差を2割、さらには1割の範囲� �抑えることが好ましい。また、リアクトル� �心全体が点対称の形状に近づくため、騒音� �低減させる効果も有る。

 [実施例7]
 本実施例では、磁心脚部6のI型磁心ブロッ� �の個数により、比A/Bとコイル交流抵抗との� �係にどのような影響が有るのかについて調� �た。

 図14(A)~(C)は、本実施例で使用した環状リ� ��クトル磁心の模式図である。磁心継部5aは� �端部11d~f及び突出部21d~f、23d~fからなるU字状� ��心であり、他端に備えられた磁心継部5bは� �端部12d~f及び突出部22d~f、24d~fからなるU字状� ��心である。なお、これらの環状リアクトル� ��心の磁心継部の端部形状も、既に図3に示し た通りである。

 一方、磁心脚部6は、1つの列に付き、I型� ��心ブロックを3つ乃至5つ直列させて配置し� �ものを用いた。なお、各I型磁心ブロックの� ��さは均等とし、I型磁心ブロックは両端にギ ャップが形成されるように配置した。磁心継 部間の距離は、実施例5と同じく87.9mmである� �また、各ギャップ長も一定の10.8mm(片側5.4mm)� ��した。その他の寸法、磁心継部と磁心脚部� ��材質、製造方法なども実施例5と同じである 。

 実施例5と同様にして、このリアクトル磁 心の磁心脚部に同一線材の76回巻コイルを装� ��し、直流重畳電流60A時でインダクタンス約2 75μHとなるリアクトルを作製し、比A/Bにより� ��イル交流抵抗がどのように変わるかを比較� ��た。その結果を表6に示す。

 図15は、表6に示した結果をグラフにしたも� ��である。
図15に示すように、I型磁心ブロックの数が増 えるとコイル交流抵抗は小さくなることが解 る。また、I型磁心ブロックの数が増えるに� �い、コイル交流抵抗が小さくなる比A/Bの値� �大きくなる傾向が認められる。

 I型磁心ブロックの数が3つである場合、� �心継部の突出部の長さAとI型磁心ブロックの 磁路方向長さBとの比A/Bの範囲が、0.3以上4.0� �下であれば、磁心継部に突出部を設けない� �合(比A/B=0の場合)に比べて、15%以上もコイル� ��流抵抗を低下できる。

 さらに、比A/Bの範囲が0.6以上2.4以下であ� ��ば、磁心継部に突出部を設けない場合(比A/B =0の場合)に比べて、25%以上もコイル交流抵抗 を低下できる。さらに、比A/Bは0.8以上2.0以下 であれば、30%以上もコイル交流抵抗を低下で きる。

 また、I型磁心ブロックの数が4つである� �合、磁心継部の突出部の長さAとI型磁心ブロ ックの磁路方向長さBとの比A/Bの範囲が、0.3� �上4.0以下であれば、磁心継部に突出部を設� �ない場合(比A/B=0の場合)に比べて、10%以上も� ��イル交流抵抗を低下できる。

 さらに、比A/Bの範囲が0.5以上3.5以下であ� ��ば、15%以上もコイル交流抵抗を低下できる� ��さらに、比A/Bの範囲が0.8以上2.2以下であれ� ��、20%以上もコイル交流抵抗を低下できる。

 また、I型磁心ブロックの数が5つである� �合、磁心継部の突出部の長さAとI型磁心ブロ ックの磁路方向長さBとの比A/Bの範囲が、0.3� �上4.0以下であれば、磁心継部に突出部を設� �ない場合(比A/B=0の場合)に比べて、7%以上も� �イル交流抵抗を低下できる。

 さらに、比A/Bの範囲が、0.6以上3.3以下で� ��れば、13%以上もコイル交流抵抗を低下でき� ��。さらに、比A/Bは0.8以上2.8以下であれば、1 5%以上もコイル交流抵抗を低下できる。

 I型磁心ブロックの数が6つ以上である場� �には、I型磁心ブロックの数が5つである場合 と略同様の範囲に比A/Bを設定すればよい。但 し、I型磁心ブロックの数を多くすることは� �加工費の増大を招くため、実質的にはI型磁� ��ブロックの数は5つ以内とすることが好まし い。

 [実施例8]
 実施例1~7と同様の検討を、磁場解析ソフト� ��用いて検証したところ、コイル交流抵抗の� ��に差は発生するが、コイル交流抵抗と比A/B� ��の大小関係については相関が取れているこ� ��が確認できた。

 また、他の軟磁性粉末(純鉄の粉、Fe-Al合� ��粉、Fe-Si-Al合金粉、Fe-Ni合金粉、Fe-Co合金粉� ��アモルファス軟磁性粉、ナノ結晶質軟磁性� ��)を用いて環状リアクトル磁心を作製したも のと仮定し、かかる環状リアクトル磁心のコ イル交流抵抗と比A/Bとの関係を磁場解析ソフ トを用いて解析したところ、コイル交流抵抗 の値に多少の差は出るものの、比A/Bとコイル 交流抵抗の大小関係については上述のものと 同様の結果が得られた。環状リアクトル磁心 に圧粉体を用いる場合には、上記の合金粉末 の何れを用いても、比A/Bについては本発明の 範囲内とすることが望ましい。