专利名称：电抗器部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及能使电抗器部件的铁心的形状小型化并提高高电流值 的直流重叠特性，而且可通过小型化而使电抗器部件整体小型化/轻量 化/低成本化的电抗器部件。
背景技术：
电抗器有多种多样的用途。作为代表性的电抗器，有在电动机电 路中串联连接而限制短路时的电流的串联电抗器、使并联电路间的电 流分担变得稳定的并联电抗器、限制短路时的电流而保护与其连接的 机器的限流电抗器、与电动机电路串联连接而限制启动电流的启动电 抗器、与供电线路并联连接而补偿进相无效电力或抑制异常电压的分 路电抗器、连接在中性点和大地间而限制在电力系统的对地漏电事故 时流过的对地漏电流所使用的中性点电抗器、自动地消灭在三相电力 系统的1线对地漏电时产生的电弧的消弧电抗器等。
对于包含电抗器的变压器、扼流线圈等电部件，在与所使用的电 路等的关系方面，要求满足电方面的给定规范。特别是，在电抗器用 作高电流电路的升压电抗器等的场合等，高电流值的直流重叠特性满 足其规范是很受重视的。
图1是表示以前的电抗器部件的铁心的斜视图。如图1所示，以
前的铁心9，例如，由数个磁性体块状物3a及3b和在各块状物间作为 磁隙而插入的片材6形成。该铁心9的形状整体为大致环状，由磁性 体块状物3b组成的直线部有2处，各直线部通过筒管(未图示)的巻架 部巻绕绕组(未图示)，能得到给定的电特性。磁性体块状物3a与各直 线部结合，使该铁心9成为大致环状。
并且，在该以前的铁心9中，相对于磁路构成具有均匀的铁心断 面积的铁心形状(例如，参照专利文献1)。即，在图1所示的铁心9中，
磁性体块状物3a的高度Ha和磁性体块状物3b的高度Hb按同一尺寸 形成并且磁性体块状物3a的宽度Wa和磁性体块状物3b的宽度Wb也 按同一尺寸形成。因此，构成其上巻绕绕组的巻绕部的磁性体块状物 3b和构成其上不巻绕绕组的非巻绕部的磁性体块状物3a是与磁路正交 的方向的断面积相同的铁心形状。
专利文献l:特开2003 — 124039号公报
发明内容
发明打算解决的课题
在上述以前的电抗器部件中，如图1所示，构成了相对于磁路具 有均匀的铁心断面积的铁心形状，因而铁心9的形状大，成本也高， 这是存在的问题。如果铁心9的形状大，则电抗器整体的小型化/轻量 化就很困难，还有，铁心是电抗器的部件中最贵的材料，所以给电抗 器整体的低成本化增加了困难。
本发明的第1目的在于提供一种通过使电抗器部件的铁心形状小 型化而使电抗器整体的小型化/轻量化/低成本化成为可能的技术。
还有，本发明的第2目的在于提供一种能使电抗器部件的铁心形 状小型化并提高高电流区域中的直流重叠特性，而且可通过铁心的小 型化而使电抗器部件整体的小型化/轻量化/低成本化成为可能的技术。
用于解决课题的方案
在电抗器部件的铁心的设计中，以前一般是按同一断面形状设计 磁路，而本发明者发现，通过削减磁通几乎不通过的部分，能提高高 电流区域中的直流重叠特性，在此基础上实现可获得铁心形状的小型化的最佳铁心形状。
艮P，为了达到上述目的，本发明的电抗器部件是至少具备绕组和 磁性体铁心，上述铁心包含其上巻绕上述绕组的巻绕部和其上不巻绕 上述绕组的非巻绕部，在上述巻绕部上巻绕上述绕组而形成的电抗器 部件，其特征在于，上述铁心的非巻绕部的与磁路正交的方向的断面 积小于上述巻绕部的与磁路正交的方向的断面积。
根据这种构成，通过使电抗器部件的铁心形状小型化而使电抗器 整体的小型化/轻量化/低成本化也成为可能。还有，能使电抗器部件的 铁心形状小型化并提高高电流区域中的直流重叠特性。
在该场合，可以认为通过使上述铁心的非巻绕部的与磁路正交的 方向的断面积小于上述巻绕部的与磁路正交的方向的断面积，从而使 上述非巻绕部一方先于上述巻绕部而达到磁饱和，结果，可以认为高 电流区域中的直流重叠特性得以提高。
还有，可使上述非巻绕部的断面积为上述巻绕部的断面积的约
0.76倍 约0.67倍。根据这种构成，可谋求作为电抗器部件的铁心， 进而电抗器的小型化/轻量化/低成本化，在此基础上可在高电流区域中 提高直流重叠特性。
还有，本发明是至少具备绕组和磁性体铁心，上述铁心包含其上 巻绕上述绕组的巻绕部和其上不巻绕上述绕组的非巻绕部，在上述巻 绕部上巻绕上述绕组而形成的电抗器部件，其特征在于，上述巻绕部 是至少2个具有矩形平面形状的磁性体块状物隔开间隔而平行配置而 成的，上述非巻绕部是2个具有大致梯形或大致三角形的平面形状的 磁性体块状物以各自的大致梯形或大致三角形的底部侧夹着构成上述 巻绕部的磁性体块状物而相对配置而成的，而且，构成上述非巻绕部 的磁性体块状物的大致梯形或大致三角形的顶部的与磁路正交的方向
的断面积小于构成上述巻绕部的磁性体块状物的与磁路正交的方向的 断面积。根据这种构成，与由U字型、矩形的磁性体块状物形成上述 非巻绕部的场合相比，可进一步减小构成非巻绕部的各磁性体块状物 本身的体积。因此，可谋求作为电抗器部件的铁心进而电抗器的进一 步小型化/轻量化/低成本化。
另外，上述铁心也可以按包含磁隙的8分割型来构成。根据这种 构成，与上述非巻绕部的断面积的削减量对应的直流重叠特性的提高 变得显著。
还有，本发明的电抗器部件适用于车载用的电抗器。在车辆事故 等发生的场合，电路出现故障而在车载用的电抗器中也可能有大电流 流动，因而在车载用的电抗器中采用本发明的电抗器部件，就能在高 电流区域中获得高的电感值，所以能提高安全性。
具体实施例方式
参照附图来详细说明本发明的第1实施方式所涉及的电抗器部 件。图2是作为包含本实施方式的电抗器部件的一个例子的电抗器的
斜视图。
图2所示的电抗器10例如用于具有强制冷却单元的机器的电路 中，绕组2巻绕在筒管4上，在热传导性壳体1中收纳在筒管4中插 入后述的铁心109(参照图4)而形成的电抗器部件之后，灌入、固定填 充材8。引线部5是剥离绕组2的外皮，露出导体，设置未图示的压接 端子等来与其他电部件连接。另外，热传导性壳体1的引线部用切口 12按引线部5和热传导性壳体1不干扰的方式形成，热传导性壳体1 一般是金属制的，所以为使引线部5与热传导性壳体1绝缘，在引线 部用切口 12中插入了绝缘物。还有，位于热传导性壳体1的四角的电 抗器固定用孔13是用于把热传导性壳体1固定在例如强制冷却后的机 箱等上的螺纹孔。
图3是图2所示的电抗器的分解斜视图。如图3所示，热传导性
壳体1包含热传导性壳体底面11和比热传导性壳体底面11浅，具有台
阶而形成的热传导性壳体底面14。图2的电抗器是在热传导性壳体底 面11上铺设绝缘片7而收纳电抗器部件，电抗器部件是在筒管4上巻 绕绕组2，在筒管4中插入铁心109(详细情况参照图4)而形成的。收纳 后，热传导性壳体底面11夹介绝缘片7而与电抗器部件的绕组2的未 图示的背面接触，热传导性壳体底面14与铁心109的块状物背面接触。 绝缘片7是为使热传导性壳体1和绕组2电绝缘而插入到热传导性壳 体底面11和绕组2间。收纳后，灌入填充材8，把电抗器部件固定于 热传导性壳体1。
图4是表示本实施方式的电抗器部件的铁心109的形状的图，(a) 是其平面图，(b)是其侧面图。如图4(a)及(b)所示，本实施方式的电抗 器部件的铁心109由2个磁性体块状物103a和6个磁性体块状物103b 和在各块状物间作为磁隙而插入的片材106形成。g卩，在本实施方式 中，铁心109包含构成其上巻绕绕组2(参照图2及图3)的巻绕部的6 个磁性体块状物103b和构成其上不巻绕绕组2的非巻绕部的2个磁性 体块状物103a，在构成巻绕部的6个磁性体块状物103b上夹介图2及 图3所示的筒管4而巻绕绕组2，形成电抗器部件。如图4(a)及(b)所示， 该电抗器部件的铁心109的形状，整体为大致环状，上述构成巻绕部 的6个磁性体块状物103b分别形成由3个磁性体块状物103b组成的2 处直线部，在各直线部上夹介筒管4的巻架部而巻绕绕组2，获得给定 的电特性。上述构成非巻绕部的2个磁性体块状物103a分别与由3个 磁性体块状物103b组成的各直线部结合，使该铁心109成为大致环状。 另外，片材106作为磁隙而插入到磁性体块状物103b彼此的结合部及 磁性体块状物103a和磁性体块状物103b的结合部中。
于是，在该电抗器部件的铁心109中，如图4(a)及(b)所示，磁性 体块状物103b具有均匀的铁心断面积，而磁性体块状物103a相对于磁
性体块状物103b不具有均匀的铁心断面积。即，在电抗器部件的铁心 的设计方面，在图1所示的以前的电抗器部件的铁心9中，是按同一
断面形状来设计磁路，而在本实施方式的电抗器部件的铁心109中， 是按削减各磁性体块状物103a中的磁通几乎不通过的部分的方式，使 得铁心109的构成非巻绕部的2个磁性体块状物103a的与磁路正交的 方向的断面积小于构成巻绕部的各个磁性体块状物103b的与磁路正交 的方向的断面积。
在这里，叙述形成本实施方式的铁心109的各磁性体块状物的尺 寸。在各磁性体块状物103b中，图4(a)所示的铁心(块状物)宽度Wb 为27.0mm，块状物长度Lb为16.5mm。另一方面，在磁性体块状物103a 中，图4(a)所示的块状物长度La为72.0mm，铁心(块状物)宽度Wla 在20.5mm 18.0mm的范围内。还有，磁性体块状物103a的高度Ha 和磁性体块状物103b的高度Hb如图4(b)所示，均为27.5mm，按同一 尺寸形成。因此，构成其上巻绕绕组的巻绕部的磁性体块状物103b的 与磁路正交的方向的断面积Wb*Hb为742.5mm2，而构成其上不巻绕 绕组的非巻绕部的磁性体块状物103a的断面积Wla*Ha为 563.75mm2 495.0mm。因此，构成非巻绕部的磁性体块状物103a的与 磁路正交的方向的断面积Wla*Ha为构成巻绕部的磁性体块状物103b 的与磁路正交的方向的断面积Wb*Hb的约76% 约67。％(约0.76倍 约0.67倍)。换句话说，构成非巻绕部的磁性体块状物103a的断面积 Wla*Ha比构成巻绕部的磁性体块状物103b的断面积Wb*Hb小了约 24% 约33。％。另外，如图4(a)及(b)所示，磁性体块状物103a是除去 其两角部而主要部分大致按该断面积Wla*Ha形成，因而如果减小断 面积Wla^^Ha则磁性体块状物103a的体积会大幅度削减。因此，2个 磁性体块状物103a的体积均会削减，从而实现铁心109整体的小型化/ 低成本化。
另外，图4(a)及(b)中点划线表示的是使磁性体块状物103a的铁心 (块状物)宽度WCa成为与磁性体块状物103b的铁心(块状物)宽度Wb
相同的27.0mm的场合，S口 ，使构成非巻绕部的磁性体块状物103a的 断面积WCa*Ha不小于构成巻绕部的磁性体块状物103b的断面积 Wb*Hb的场合的铁心形状。还有，图4(a)及(b)中虚线表示的是使磁性 体块状物103a的铁心(块状物)宽度W2a变得更小的后述的本发明的第 2实施方式中的铁心形状。
图5是如上所述，形成使磁性体块状物103a的铁心(块状物)宽度 Wla在20.5mm 18.0mm的范围内改变而包含铁心109的电抗器部件， 对于包含该电抗器部件的电抗器，分别测量相对于各电流值(A)的电感 值(WH)，将其归结于表中。另外，作为比较例，表示对于把磁性体块 状物103a的铁心(块状物)宽度WCa与以前例同样地设为与磁性体块状 物103b的铁心(块状物)宽度Wb相同的27.0mm的场合进行测量所得的 同样的值。还有，图6是以坐标图表示它们的关系。
在图5及图6中，对于包含电抗器部件的电抗器，分别相对于电 流值为O(A)到450(A)的14阶段的电流值而表示各电感值(P H)，电抗 器部件采用铁心109，铁心109是使图4所示的磁性体块状物103a的 铁心(块状物)宽度Wla按20.5mm(实施例1)、 20.0mm(实施例2)、 19.5mm(实施例3)、 19.0mm(实施例4)、 18.5mm(实施例5)、 18.0mm(实 施例6)的方式，在20.5mm到18.0mm的范围内以0.5mm单位改变所 得的铁心。
特别是，从图6的坐标图可看出，对于实施例1到实施例6的所 有铁心(块状物)宽度的情况而言，相对于O(A)到160(A)的范围的电流 值，各电感值(WH)为与比较例的情况大致同样的值250(UH)左右的值。 因此，如果按本实施方式在20.5mm 18.0mm的范围内削减铁心(块状 物)宽度Wla，则在这种50(A)到160(A)的比较低的电流区域中，能获 得与完全不削减的场合[铁心(块状物)宽度WCa为27.0mm的场合]同样 高的电感值。这样，可以确认，如果按本实施方式在20.5mm 18.0mm 的范围内削减铁心(块状物)宽度Wla，则与完全不削减的场合同样，在
O(A)到160(A)的比较低的电流区域中能充分完成作为电抗器的功能。
在此，从图6的坐标图可看出，对于实施例1到实施例6的所有 铁心(块状物)宽度的情况而言，在300(A)以上[300(A)到450(A)]的比较 高的电流区域中，各电感值(WH)为与比较例的情况同等或其以上的高 的值。因此，如果按本实施方式在20.5mm 18.0mm的范围内削减铁 心(块状物)宽度Wla，则在这种300(A)以上的比较高的电流区域中，能 获得完全不削减的场合[铁心(块状物)宽度WCa为27.0mm的场合]以上 的高的电感值。这样，可以确认，如果按本实施方式在20.5mm 18.0mm 的范围内削减铁心(块状物)宽度Wla，则与完全不削减的场合相比，在 300(A)以上的比较高的电流区域中直流重叠特性会显著地改善。即，可 以确认，在300(A)以上的比较高的电流流动的场合，与完全不削减的 场合相比，作为电抗器的安全性进一步提高。因此，按本实施方式使 铁心(块状物)宽度Wla处于铁心(块状物)宽度Wb的约0.76倍 约0.67 倍的范围内，就可如上所述谋求电抗器的小型化/低成本化，在此基础 上在300(A)以上的比较高的电流区域中提高直流重叠特性。另外，在 该场合，可以认为，使铁心109的构成非巻绕部的磁性体块状物103a 的与磁路正交的方向的断面积Wla*Ha小于构成巻绕部的磁性体块状 物103b的与磁路正交的方向的断面积Wbmb，会使非巻绕部一方先于 巻绕部而达到磁饱和，结果可以认为，高电流区域的直流重叠特性会 提高。
例如，在使用本实施方式这样的电抗器作为车载用(混合动力车中 流动的马达电流的控制等用途)的场合，上述O(A)到160(A)的比较低的 电流区域常成为通常的使用区域。还有，在车辆事故等发生的场合电 路出现故障而在车载用的电抗器中也可能有瞬间大电流流动，所以从 安全性的观点来看能在300(A)以上的比较高的电流区域中获得高的电 感值是非常好的。因此，按本实施方式使铁心(块状物)宽度Wla在 18.0mm 20.5mm的范围内削减，就能提供作为对这种车载用的电抗器 的最佳电抗器部件的铁心。
其次，对于本发明的第2实施方式所涉及的电抗器部件进行说明。 本实施方式的电抗器部件及包含该电抗器部件的电抗器的基本构成与 图2至图4所示的第1实施方式的一样。因此，在该第2实施方式中
也是，铁心109与第1实施方式一样，整体按8分割型来构成。另一 方面，该第2实施方式的特征在于，使上述铁心109的非巻绕部的与 磁路正交的方向的断面积小于巻绕部的与磁路正交的方向的断面积的 削减量比第1实施方式更多。即，在本实施方式中，磁性体块状物103a 的图4(a)所示的铁心(块状物)宽度W2a在15.0mm 5.0mm的范围内形 成。
图7是如上所述，使磁性体块状物103a的铁心(块状物)宽度W2a 在15.0mm 5.0mm的范围内改变而形成包含铁心109的电抗器部件， 对于包含该电抗器部件的电抗器，分别测量相对于各电流值(A)的电感 值(y H)，将其作为对上述第1实施方式中的实施例1 实施例6追加 的实施例7、实施例8及实施例9而归结于表中。还有，也同样表示把 第1实施方式中测量的磁性体块状物103a的铁心(块状物)宽度WCa设 为27.0mm的比较例的值。图8是以坐标图表示它们的关系。
在图7及图8中，对于包含电抗器部件的电抗器，分别相对于电 流值为O(A)到450(A)的14阶段的电流值而表示各电感值O H)，电抗 器部件采用铁心109，铁心109是使图4所示的磁性体块状物103a的 铁心(块状物)宽度W2a按15.0mm(实施例7)、 10.0mm(实施例8)、 5.0mm(实施例9)的方式，在15.0mm到5.0mm的范围内以5.0mm单位 改变所得的铁心。
特别是，从图7的坐标图可看出，对于本实施方式中的实施例9 的铁心(块状物)宽度的情况而言，除去作为非驱动时的O(A)而从作为驱 动时的50(A)起电感值OH)立刻降低。还有，对于实施例8的铁心(块 状物)宽度的情况而言，从130(A)起电感值(PH)降低得相当多。再有，
对于实施例7的铁心(块状物)宽度的情况而言，从200(A)起电感值(u H)降低得相当多。另一方面，从图8的坐标图可看出，对于本实施方 式中的实施例7、实施例8及实施例9的所有铁心(块状物)宽度的情况 而言，在300(A)以上[300(A)到450(A)]的比较高的电流区域中，各电感 值(y H)与比较例的情况相比，具有高得多的值。因此，如果按本实施 方式在15.0mm 5.0mm的范围内削减铁心(块状物)宽度W2a，则在这 种300(A)以上的比较高的电流区域中，能获得比完全不削减的场合[铁 心(块状物)宽度WCa为27.0mm的场合]高得多的电感值。这样，可以 确认，如果按本实施方式在15.0mm 5.0mm的范围内削减铁心(块状物) 宽度W2a，则与完全不削减的场合相比，在300(A)以上的比较高的电 流区域中直流重叠特性会改善。艮P，可以确认，在300(A)以上的比较 高的电流流动的场合，与完全不削减的场合相比，作为电抗器的安全 性进一步提高。因此，按本实施方式使铁心(块状物)宽度W2a处于铁 心(块状物)宽度Wb的约0.76倍 约0.67倍的范围内，就可如上所述 谋求电抗器的小型化/低成本化，在此基础上在300(A)以上的比较高的 电流区域中改善直流重叠特性。另外，在该场合，可以认为，使铁心 109的构成非巻绕部的磁性体块状物103a的与磁路正交的方向的断面 积W2^Ha小于构成巻绕部的磁性体块状物103b的与磁路正交的方向 的断面积Wbnib，会使非巻绕部一方先于巻绕部而达到磁饱和，结果 可以认为，高电流区域中的直流重叠特性会改善。
另外，对于实施例7的铁心(块状物)宽度的情况而言，在O(A)到 130(A)的比较低的电流区域中具有240(PH)以上的值。因此，如果按 实施例7的方式把铁心(块状物)宽度W2a削减到15.0mm，则在这种O(A) 到130(A)的比较低的电流区域中，能获得与完全不削减的场合[铁心(块 状物)宽度WCa为27.0mm的场合]、按第1实施方式在20.5mm 18.0mm的范围内削减的场合同样高的电感值。因此，如果按实施例7 的方式把铁心(块状物)宽度W2a削减到15.0mm，则可以确认在O(A) 到130(A)的比较低的电流区域中，能充分完成作为电抗器的功能。
接着，对于本发明的第3实施方式所涉及的电抗器部件进行说明。 图9、图IO表示本实施方式的电抗器部件及包含该电抗器部件的电抗
器的基本构成。图9是表示本实施方式的电抗器部件的铁心119的形 状的平面图，图10表示是包含该铁心119的电抗器的图。如图9所示， 在该第3实施方式中，与上述第1及第2实施方式不同，铁心119整 体按4分割型来构成。本实施方式的电抗器部件的铁心119由2个磁 性体块状物113a及2个磁性体块状物113b和在各块状物间作为磁隙而 插入的片材116形成。即，在本实施方式中，铁心119包含图10所示 的构成其上巻绕绕组112的巻绕部的2个磁性体块状物113b和构成其 上不巻绕绕组112的非巻绕部的2个磁性体块状物113a，在构成巻绕 部的2个磁性体块状物113b上夹介未图示的筒管而巻绕绕组112，形 成电抗器部件，获得给定的电特性。另外，片材116作为磁隙而插入 到磁性体块状物113a和磁性体块状物113b的结合部中。
于是，在该电抗器部件的铁心119中，如图9所示，磁性体块状 物113b具有均匀的铁心断面积，而磁性体块状物113a相对于磁性体块 状物113b不具有均匀的铁心断面积。S口，在以前的这种铁心中，是按 同一断面形状来设计磁路，而在本实施方式的电抗器部件的铁心119 中，是按削减各磁性体块状物113a中的磁通几乎不通过的部分的方式， 使铁心119的构成非巻绕部的2个磁性体块状物113a的与磁路正交的 方向的断面积小于构成巻绕部的2个磁性体块状物113b的与磁路正交 的方向的断面积。
在这里，在本实施方式中，磁性体块状物113b的铁心(块状物)宽 度W3b为15.0mm，而把磁性体块状物113a的铁心(块状物)宽度W3a 从同样的15.0mm削减到12.5mm和10.0mm而形成。另外，图9中未 表示，磁性体块状物113a的高度H3a和磁性体块状物113b的高度H3b 为同一尺寸。因此，相对于构成其上巻绕绕组的巻绕部的磁性体块状 物113b的与磁路正交的方向的断面积W3b*H3b，构成其上不巻绕绕组 的非巻绕部的磁性体块状物113a的断面积W3a*H3a分别为约0.83倍、
约0.67倍。换句话说，构成非巻绕部的磁性体块状物113a的断面积 W3a*H3a比构成巻绕部的磁性体块状物113b的断面积W3b*H3b分别 削减了约17%、约33%。另外，磁性体块状物113a延及其长度方向以 该断面积W3a*H3a形成，所以如果削减断面积W3a*H3a则磁性体块 状物113a的体积就会削减。因此，2个磁性体块状物113a的体积分别 削减，就能实现铁心119整体的小型化/低成本化。
另外，图9中虚线表示的是使磁性体块状物113a的铁心(块状物) 宽度W3Ca与磁性体块状物113b的铁心(块状物)宽度W3b为相同的 15.0mm的场合，即，构成非巻绕部的磁性体块状物113a的断面积 W3Cani3a不小于构成巻绕部的磁性体块状物113b的断面积W3b*H3b 的场合的铁心形状。
图11是如上所述，使磁性体块状物113a的铁心(块状物)宽度W3a 改变为12.5mm(实施例10)、 10.0mm(实施例ll)而形成包含铁心119的 电抗器部件，对于按图IO所示的方式采用该电抗器部件的电抗器，制 作No.l、 No.2及No.3这样3个试料，分别测量相对于电流值(20A)的 电感值(uH)，将其归结于表中。另外，作为比较例，表示对于把磁性 体块状物113a的铁心(块状物)宽度W3Ca与以前例同样地设为15.0mm 的场合进行观1J量所得的同样的值。
在图11中，对于采用把图9所示的磁性体块状物113a的铁心(块 状物)宽度W3a设为12.5mm(实施例10)、 10.0mm(实施例ll)的铁心119 的电抗器110，对于No.l、 No.2及No.3这样3个试料，分别按10KHz、 IV、 DC20(A)的测量条件测量了各电感值OH)。从图ll可看出，在把 磁性体块状物113a的铁心(块状物)宽度W3a设为12.5mm的实施例10 中，在No.l、 No.2及No.3所有试料中，各电感值(UH)具有与比较例 的情况大致同样的值[按3个试料平均则电感值(uH)降低了 0.4%]。因 此，如果按本实施方式把铁心(块状物)宽度W3a削减到12.5mm，则在 这种条件下，能获得与完全不削减的场合[铁心(块状物)宽度W3Ca为
15.0mm的场合]同样的电感值。这样，可以确认，如果按本实施方式把 铁心(块状物)宽度W3a削减到12.5mm，则与完全不削减的场合同样， 能充分完成作为图IO所示的电抗器的功能。
图12是与图11的场合同样，使磁性体块状物113a的铁心(块状物) 宽度Wa改变为12.5mm(实施例10)、 10.0mm(实施例ll)而形成包含铁 心119的电抗器部件，在驱动如图IO所示采用该电抗器部件的电抗器 的场合，对于图10所示的(1)线圈间、(2)线圈表面、(3)电抗器上面、(4) 环境温度这样4点，比较各自温度上升的程度，将其归结于表中。另 外，作为比较例，表示对于把磁性体块状物113a的铁心(块状物)宽度 W3Ca与以前例同样地设为15.0mm的场合进行测量所得的同样的值。
在图12中，对于采用把图9所示的磁性体块状物113a的铁心(块 状物)宽度W3a设为12.5mm(实施例10)、 10.0mm(实施例ll)的铁心119 的电抗器IIO，对于按图11的测量条件来驱动的场合的(l)线圈间、(2) 线圈表面、(3)电抗器上面、(4)环境温度这样4点，测量了各自的温度('C) 和从非驱动时的温度上升量At('C)。从图12可看出，在把磁性体块状 物113a的铁心(块状物)宽度W3a设为12.5mm的实施例10中，温度上 升值具有与比较例的情况大致同样的值[按平均则比比较例多上升了 1.4%的程度]。因此，如果按本实施方式把铁心(块状物)宽度W3a削减 到12.5mm，则在这种条件下，能获得与完全不削减的场合[铁心(块状 物)宽度W3Ca为15.0mm的场合]同样的温度特性。
再有，与以上情况同样，使磁性体块状物113a的铁心(块状物)宽 度W3a改变为12.5mm(实施例10)、 10.0mm(实施例ll)而形成包含铁 心119的电抗器部件，分别测量了在驱动按图IO所示的方式采用该电 抗器部件的电抗器的场合产生的噪音。作为比较例，对于把磁性体块 状物113a的铁心(块状物)宽度W3Ca与以前例同样地设为15.0mm的场 合也测量了同样的噪音。图13表示设为15.0mm的比较例的噪音数据 的测量结果，图14表示设为12.5mm的实施例10的噪音数据的测量结
果，图15表示设为10.0mm的实施例11的噪音数据的测量结果。
从图13及图14可看出，设为12.5mm的实施例IO与设为15.0mm 的场合比较，几乎没有噪音的差。相比之下，从图13及图15可看出， 设为10.0mm的实施例11与设为15.0mm的场合比较，2KHz 6KHz 频段的噪音有所增加等，噪音稍稍恶化。可以认为，在设为10.0mm的 实施例11中，由于断面积减小，因而磁通集中，电磁吸引力下的铁心 的振动所造成的噪音增加了。
其次，对于本发明的第4实施方式所涉及的电抗器部件进行说明。 图16至图22表示本实施方式的电抗器部件的铁心的构成，再有，图 23至图28表示所对应的铁心的磁通分布状态。
本实施方式的特征在于，与上述第1至第3实施方式同样，巻绕 部是至少2个具有矩形平面形状的磁性体块状物隔开间隔而平行配置 而成的，而非巻绕部是2个具有大致梯形或大致三角形的平面形状的 磁性体块状物以各自的大致梯形或大致三角形的底部恻夹着构成巻绕 部的磁性体块状物而相对配置而成的，而且，构成非巻绕部的磁性体 块状物的大致梯形或大致三角形的顶部的与磁路正交的方向的断面积 小于构成巻绕部的磁性体块状物的与磁路正交的方向的断面积。根据 这种构成，与由U字型、矩形的磁性体块状物形成非巻绕部的场合相 比，可进一步减小构成非巻绕部的各磁性体块状物本身的体积。因此， 可谋求作为电抗器部件的铁心进而电抗器的进一步小型化/轻量化/低 成本化。
在该第4实施方式中也是，与以前按同一断面形状来设计磁路的 一般情况不同，通过削减磁通几乎不通过的部分来确保高电流区域中 的直流重叠特性，并且谋求可实现小型化的铁心形状的最优化，这是 发明的本质，是基于与第1至第3实施方式同样的技术思想的。
艮P，在该第4实施方式的实施例l及变形例l至5中也是，与上
述第1至第3实施方式同样，把构成其上不巻绕绕组2(参照图2及图 3)、 112(参照图IO)的非巻绕部的2个磁性体块状物123a各自的宽度 Wa按小于构成巻绕部的各个磁性体块状物123b的宽度Wb的方式进 行削减，从而使铁心129的构成非巻绕部的2个磁性体块状物123a的 与磁路正交方向的断面积小于构成巻绕部的2个磁性体块状物123b的 与磁路正交方向的断面积。然而，在该第4实施方式的实施例1及变 形例1至5中，与第1至第3实施方式不同，构成非巻绕部的2个磁 性体块状物123a均不是由第1及第2实施方式那样的U字型的磁性体 块状物、第3实施方式那样的矩形的磁性体块状物形成，而是由具有 大致梯形或大致三角形的平面形状的磁性体块状物形成，以各自的大 致梯形或大致三角形的底部侧夹着构成巻绕部的2个磁性体块状物 123b而相对配置而成，从而使构成非巻绕部的磁性体块状物123a的大 致梯形或大致三角形的顶部的与磁路正交的方向的断面积小于构成巻 绕部的磁性体块状物123b的与磁路正交的方向的断面积。
根据这种构成，与由U字型的磁性体块状物、矩形的磁性体块状 物形成非巻绕部的场合相比，即使铁心129整体的长度相同，也可进 一步减小构成非巻绕部的各磁性体块状物123a本身的体积。因此，可 谋求作为电抗器部件的铁心进而电抗器的进一步小型化/轻量化/低成 本化。
另外，本实施方式，在与上述第1及第2实施方式比较的场合， 与上述第1及第2实施方式中的2个U字型的磁性体块状物103a各自 的两角部(圆(roimd)状的两角部)切成平面状的情况具有同样的关系，所 以原样使用上述第1及第2实施方式中的非巻绕部的铁心宽度等的最 佳值等(换句话说，按最佳值来设计大致梯形或大致三角形的高度[大致 梯形或大致三角形的顶部的铁心宽度])即可实现。
本发明者根据如上所述通过削减磁通几乎不通过的部分来谋求可 实现小型化的铁心形状的最优化这样的观点，在本实施方式中，设计
图16所示的实施例1以及改变同图(a)所示的尺寸Wm的变形例1至5 所涉及的电抗器部件的铁心，通过模拟来观测各自的磁通分布状态， 求出构成非巻绕部的各磁性体块状物123a的大致梯形或大致三角形的 最佳形状。
首先，详细说明本实施方式的实施例1的电抗器部件的铁心的构 成。图16是表示本发明的第4实施方式的实施例l所涉及的电抗器部 件的铁心的形状的图，(a)是其平面图，(b)是其斜视图。本实施方式的 实施例1的电抗器部件的铁心如图16(a)及(b)所示，铁心129整体按8 分割型来构成。本实施方式的电抗器部件的铁心129由2个磁性体块 状物123a及6个磁性体块状物123b和在各块状物间作为磁隙而插入的 片材(未图示)形成。并且，由2个具有大致梯形的平面形状的磁性体块 状物123a构成其上不巻绕绕组2的非巻绕部，以其大致梯形的底部侧 夹着构成巻绕部的各3个磁性体块状物123b而相对配置，从而使构成 非巻绕部的磁性体块状物123a的大致梯形的顶部的与磁路正交的方向 的断面积小于构成巻绕部的各个磁性体块状物123b的与磁路正交的方 向的断面积。
另外，该电抗器部件的铁心129的形状是整体为大致环状，环的 4个圆部则切成平面状的形状，上述构成巻绕部的6个磁性体块状物 123b形成分别由3个磁性体块状物123b组成的2处直线部，在各直线 部上夹介图3所示的筒管4的巻架部而巻绕绕组2，获得给定的电特性。
在这里，叙述形成本实施方式的实施例1中的铁心129的各磁性 体块状物的尺寸。在各磁性体块状物123b中，图16(a)所示的铁心(块 状物)宽度Wb为27.0mm，块状物长度Lb为16.5mm。另一方面，在 磁性体块状物123a中，图16(a)所示的块状物长度La为72.0mm，大致 梯形状的顶部(顶边)的铁心(块状物)宽度Wa为18.0mm。还有，图16(b) 所示的磁性体块状物123a的高度Ha和磁性体块状物123b的高度Hb
均为27.5mm，按同一尺寸形成。
根据以上情况，在该第4实施方式的实施例1中，构成其上巻绕 绕组的巻绕部的磁性体块状物123b的与磁路正交的方向的断面积 Wb*Hb为742.5mm2，而构成其上不巻绕绕组的非巻绕部的磁性体块状 物123a的大致梯形状的顶部(顶边)的断面积Wa*Ha为495.0mm2。这 样，在本实施例1中也是，与上述第1至第3实施方式同样，使铁心 的非巻绕部的与磁路正交的方向的断面积小于巻绕部的与磁路正交的 方向的断面积。具体而言，与第1实施方式的实施例6同样，使构成 非巻绕部的磁性体块状物123a的与磁路正交的方向的断面积Wa*Ha 为构成巻绕部的磁性体块状物123b的与磁路正交的方向的断面积 Wl^Hb的约67X(约0.67倍)。换句话说，使构成非巻绕部的磁性体块 状物123a的断面积Wa*Ha比构成巻绕部的磁性体块状物123b的断面 积Wb*Hb小约33%。再有，在该第4实施方式的实施例1中，如图 16(a)及(b)所示，构成非巻绕部的各磁性体块状物123a形成为大致梯 形，上述断面积W^Ha(495.0mm、是大致梯形状的顶部(顶边)的断面 积，该顶部(顶边)的断面积相对于构成巻绕部的磁性体块状物123b的 与磁路正交的方向的断面积W"Hb(742.5mm"变小了。这样，构成非 巻绕部的各磁性体块状物123a形成为大致梯形，所以各磁性体块状物 123a的体积与采用U字型的磁性体块状物的第1实施方式的实施例6 相比，进一步削减了约30%。因此，各磁性体块状物123a的体积大幅 度削减，结果，实现了铁心129整体的进一步小型化/低成本化。另外， 在图16(a)中，Wa、 Wb、 Wn、 Wm的尺寸按Wa二WbX2/3(约0.67)、 Wi^Wa(—定)、Wm=Wb来形成。S卩，在该实施例1中，按Wm=Wb 来形成，作为参数的尺寸Wm设定成与构成巻绕部的磁性体块状物 123b的铁心宽度Wb相同(Wm-WbXl)。
在这里，如果对比、考察采用U字型的磁性体块状物的第1实施 方式的实施例6，则因为在本实施方式的实施例1的电抗器部件的铁心 129中削减了磁通几乎不通过的部分，所以使构成绕组的非巻绕部的2
个磁性体块状物123a的顶部的与磁路正交的方向的断面积小于构成巻 绕部的2个磁性体块状物123b的与磁路正交的方向的断面积，这一点
相同，而且，把该圆部切成平面状来削减的情况与在上述第1实施方
式的实施例6中2个磁性体块状物103a的两角部形成为圆状的情况具 有同样的关系。即，可以确认，第1实施方式的实施例6中的2个磁 性体块状物103a的圆状的两角部也是磁通几乎不通过的部分，所以把 该两角的圆部切成平面状来削减，研究与此同样的铁心形状，作为这 种铁心形状，结果按大致梯形状来形成构成非巻绕部的各磁性体块状 物123a。
图17(a)是通过模拟而观测第1实施方式的实施例6的电抗器部件 的铁心的磁通分布状态所得的图，图17(b)是通过模拟而观测第4实施 方式的实施例1的电抗器部件的铁心的磁通分布状态所得的图。如图 17(a)所示，可以确认，第1实施方式的实施例6中的2个磁性体块状 物103a的圆状的两角部是磁通几乎不通过的部分。并且，如图17(b) 所示，由具有大致梯形的平面形状的磁性体块状物形成了构成非巻绕 部的各磁性体块状物123a，从而与把该圆状的两角部切成平面状来削 减的情况为同样的关系，可进一步削减磁通几乎不通过的部分，对于2 个磁性体块状物123a均可进一步削减与其切掉的部分相当的体积。这 样，与第1实施方式的实施例6相比，能谋求电抗器部件的铁心129 整体的进一步小型化/轻量化/低成本化。
如上所述，本发明者在本实施方式中，设计图16所示的实施例1 以及改变同图(a)所示的尺寸Wm的变形例1至5所涉及的电抗器部件 的铁心，通过模拟来观测各自的磁通分布状态，求出构成非巻绕部的 各磁性体块状物123a的大致梯形或大致三角形的最佳形状。以下说明 该变形例1至5的电抗器部件的铁心的构成。
首先，叙述变形例1所涉及的电抗器部件的铁心。在该变形例1 所涉及的电抗器部件铁心中，巻绕部是6个具有矩形平面形状的磁性
体块状物隔开间隔，平行配置而成的，而非巻绕部是2个具有大致梯 形的平面形状的磁性体块状物以各自的大致梯形的底部侧夹着构成巻 绕部的磁性体块状物，相对配置而成的，而且，使构成非巻绕部的磁 性体块状物的大致梯形的顶部的与磁路正交的方向的断面积小于构成 巻绕部的磁性体块状物的与磁路正交的方向的断面积，这一点与上述 实施例1所涉及的铁心同样，不过，构成该非巻绕部的磁性体块状物 的梯形形状是与实施例1不同的形状。
艮P，在该第4实施方式的变形例1中，如图18(a)及(b)所示，2个 磁性体块状物123a与实施例1的相比，其顶部(顶边)的尺寸均变大。 具体而言，在图18(a)中，Wa、 Wb、 Wn、 Wm的尺寸按Wa二WbX2/3(约 0.67)、 W『Wa(—定)、Wm=WbX0.25来形成。艮P ，在该变形例l中， 按Wm=WbX0.25来形成，作为参数的尺寸Wm设定成构成巻绕部的 磁性体块状物123b的铁心宽度Wb的1/4。
这样，本变形例1的电抗器部件的铁心129也是，使构成绕组的 非巻绕部的2个磁性体块状物123a的顶部的与磁路正交的方向的断面 积小于构成巻绕部的2个磁性体块状物123b的与磁路正交的方向的断 面积，在此基础上再把该圆部切成平面状来削减的情况与在上述第1 实施方式的实施例6中2个磁性体块状物103a的两角部形成为圆状的 情况具有同样的关系。因此，对于2个磁性体块状物123a均可进一步 削减与其切掉的部分相当的体积。这样，与第1实施方式的实施例6 相比，能谋求电抗器部件的铁心129整体的进一步小型化/轻量化/低成 本化。
其次，叙述变形例2所涉及的电抗器部件的铁心。在该变形例2 所涉及的电抗器部件的铁心中，巻绕部是6个具有矩形平面形状的磁 性体块状物隔开间隔，平行配置而成的，而非巻绕部是2个具有大致 梯形的平面形状的磁性体块状物以各自的大致梯形的底部侧夹着构成 巻绕部的磁性体块状物，相对配置而成的，而且，使构成非巻绕部的
磁性体块状物的大致梯形的顶部的与磁路正交的方向的断面积小于构 成巻绕部的磁性体块状物的与磁路正交的方向的断面积，这一点与上 述实施例1所涉及的铁心同样，不过，构成该非巻绕部的磁性体块状 物的梯形形状是与实施例1及变形例1不同的形状。
艮口，在该第4实施方式的变形例2中，如图19(a)及(b)所示，2个 磁性体块状物123a与实施例1的相比，其顶部(顶边)的尺寸均变大， 但比变形例l的小。具体而言，在图19(a)中，Wa、 Wb、 Wn、 Wm的 尺寸按Wa-WbX2/3(约0.67)、 Wi^Wa(—定)、Wm=WbX0.5来形成。 即，在该变形例l中，按Wm=WbX0.5来形成，作为参数的尺寸Wm 设定成构成巻绕部的磁性体块状物123b的铁心宽度Wb的1/2。
这样，本变形例2的电抗器部件的铁心129也是，使构成绕组的 非巻绕部的2个磁性体块状物123a的顶部的与磁路正交的方向的断面 积小于构成巻绕部的2个磁性体块状物123b的与磁路正交的方向的断 面积，在此基础上再把该圆部切成平面状来削减的情况与在上述第1 实施方式的实施例6中2个磁性体块状物103a的两角部形成为圆状的 情况具有同样的关系。因此，对于2个磁性体块状物123a均可进一步 削减与其切掉的部分相当的体积。这样，与第l实施方式的实施例6 相比，能谋求电抗器部件的铁心129整体的进一步小型化/轻量化/低成 本化。
接着，叙述变形例3所涉及的电抗器部件的铁心。在该变形例3 所涉及的电抗器部件的铁心中，巻绕部是6个具有矩形平面形状的磁 性体块状物隔开间隔，平行配置而成的，而非巻绕部是2个具有大致 梯形的平面形状的磁性体块状物以各自的大致梯形的底部侧夹着构成 巻绕部的磁性体块状物，相对配置而成的，而且，使构成非巻绕部的 磁性体块状物的大致梯形的顶部的与磁路正交的方向的断面积小于构 成巻绕部的磁性体块状物的与磁路正交的方向的断面积，这一点与上 述实施例1所涉及的铁心同样，不过，构成该非巻绕部的磁性体块状物的梯形形状是与实施例l及变形例1、 2不同的形状。
艮口，在该第4实施方式的变形例3中，如图20(a)及(b)所示，2个 磁性体块状物123a与实施例1的相比，其顶部(顶边)的尺寸均变大， 但比变形例2的小。具体而言，在图20(a)中，Wa、 Wb、 Wn、 Wm的 尺寸按Wa-WbX2/3(约0.67)、 Wi^Wa(—定)、Wm=WbX0.75来形成。 即，在该变形例l中，按Wn^WbX0.75来形成，作为参数的尺寸Wm 设定成构成巻绕部的磁性体块状物123b的铁心宽度Wb的3/4。
这样，本变形例3的电抗器部件的铁心129也是，使构成绕组的 非巻绕部的2个磁性体块状物123a的顶部的与磁路正交的方向的断面 积小于构成巻绕部的2个磁性体块状物123b的与磁路正交的方向的断 面积，在此基础上再把该圆部切成平面状来削减的情况与在上述第1 实施方式的实施例6中2个磁性体块状物103a的两角部形成为圆状的 情况具有同样的关系。因此，对于2个磁性体块状物123a均可进一步 削减与其切掉的部分相当的体积。这样，与第1实施方式的实施例6 相比，能谋求电抗器部件的铁心129整体的进一步小型化/轻量化/低成 本化。
其次，叙述变形例4所涉及的电抗器部件的铁心。在该变形例4 所涉及的电抗器部件的铁心中，巻绕部是6个具有矩形平面形状的磁 性体块状物隔开间隔，平行配置而成的，而非巻绕部是2个具有大致 梯形的平面形状的磁性体块状物以各自的大致梯形的底部侧夹着构成 巻绕部的磁性体块状物，相对配置而成的，而且，使构成非巻绕部的 磁性体块状物的大致梯形的顶部的与磁路正交的方向的断面积小于构 成巻绕部的磁性体块状物的与磁路正交的方向的断面积，这一点与上 述实施例1所涉及的铁心同样，不过，构成该非巻绕部的磁性体块状 物的梯形形状是与实施例1及变形例1至3不同的形状。
艮P，在该第4实施方式的变形例4中，如图21(a)及(b)所示，2个
磁性体块状物123a与实施例1的相比，其顶部(顶边)的尺寸均变小。 具体而言，在图21(a)中，Wa、 Wb、 Wn、 Wm的尺寸按Wa-WbX2/3(约 0.67)、 Wi^Wa(—定)、Wm=WbX1.25来形成。即，在该变形例4中， 按Wm=WbX1.25来形成，作为参数的尺寸Wm设定成构成巻绕部的 磁性体块状物123b的铁心宽度Wb的5/4。
这样，本变形例4的电抗器部件的铁心129也是，使构成绕组的 非巻绕部的2个磁性体块状物123a的顶部的与磁路正交的方向的断面 积小于构成巻绕部的2个磁性体块状物123b的与磁路正交的方向的断 面积，在此基础上再把该圆部切成平面状来削减的情况与在上述第1 实施方式的实施例6中2个磁性体块状物103a的两角部形成为圆状的 情况具有同样的关系。因此，对于2个磁性体块状物123a均可进一步 削减与其切掉的部分相当的体积。这样，与第1实施方式的实施例6 相比，能谋求电抗器部件的铁心129整体的进一步小型化/轻量化/低成 本化。
接着，叙述变形例5所涉及的电抗器部件的铁心。在该变形例5 所涉及的电抗器部件的铁心中，巻绕部是6个具有矩形平面形状的磁 性体块状物隔开间隔，平行配置而成的，而非巻绕部是2个具有大致 三角形的平面形状的磁性体块状物以各自的大致三角形的底部侧夹着 构成巻绕部的磁性体块状物，相对配置而成的，而且，使构成非巻绕 部的磁性体块状物的大致三角形的顶部的与磁路正交的方向的断面积 小于构成巻绕部的磁性体块状物的与磁路正交的方向的断面积。艮P， 构成该巻绕部的磁性体块状物的形状与实施例1及变形例1至4的梯 形形状不同，是按三角形状形成的。
而且，在该第4实施方式的变形例5中，如图22(a)及(b)所示，2 个磁性体块状物123a各自以其顶部形成了三角形的顶点。具体而言， 在图22(a)中，Wa、 Wb、 Wn、 Wm的尺寸按Wa二WbX2/3(约0.67)、 Wn-Wa( —定)、Wm=WbX 1.425来形成。艮P ，在该变形例5中，按 Wm=WbX 1.425来形成，作为参数的尺寸Wm设定成构成巻绕部的磁 性体块状物123b的铁心宽度Wb的57/40。
这样，本变形例5的电抗器部件的铁心129也是，使构成绕组的 非巻绕部的2个磁性体块状物123a的顶部的与磁路正交的方向的断面 积小于构成巻绕部的2个磁性体块状物123b的与磁路正交的方向的断 面积，在此基础上再把该圆部在三角形的底边以外的2边切成平面状 来削减的情况与在上述第1实施方式的实施例6中2个磁性体块状物 103a的两角部形成为圆状的情况具有同样的关系。因此，对于2个磁 性体块状物123a均可进一步削减与其切掉的部分相当的体积。这样， 与第1实施方式的实施例6相比，能谋求电抗器部件的铁心129整体 的进一步小型化/轻量化/低成本化。另夕卜，在本变形例5中，如上所述， 按Wm=WbX 1.425来形成，不过，与该Wm和Wb的比有关的数值是 作为一个例子的数值，当然，如果线圈宽度等改变，则上述1.425数值
(铁心形状)也改变。
在以上叙述的第4实施方式的实施例1及变形例1至5中，在与 第1实施方式的实施例6相对应的切掉而削减的部分的削减量上，从 图16至图22可看出，实施例1 、变形例4及变形例5的削减量比较多。 因此，在该实施例l、变形例4及变形例5中，可大幅度削减2个磁性 体块状物123a的体积，在电抗器部件的铁心129的进一步小型化/低成 本化方面有利。
另一方面，图23至图28是表示如上所述，在本实施方式中，对 改变作为参数的尺寸Wm的实施例1及变形例1至5所涉及的电抗器 部件的铁心进行设计，通过模拟来观测各自的磁通分布状态，从而获 得的对应的铁心的磁通分布状态的图。
在图23至图28中，如上所述，对于釆用按Wn^WbXl(实施例 1)、 Wn^WbX0.25(变形例1)、 Wm=Wb X 0.5(变形例2)、 Wm=WbX 0.75(变形例3)、 Wn^WbX1.25(变形例4)、 Wm=WbX 1.425(变形例5) 的方式改变磁性体块状物123a的尺寸Wm所得的铁心129的电抗器部 件的铁心，用深浅加以区别来表示在额定条件下使用时的铁心的磁通 分布状态。
特别是，从图23可看出，在实施例1的铁心中，是未达到磁饱和， 平衡最好的磁通分布状态。还有，从图24至图28也可看出，在变形 例1至5的铁心中也是，未发现磁饱和达到到界限的地方，可以确认， 是可充分使用的磁通分布状态。
如上所述，根据本发明的第4实施方式，由2个具有大致梯形或 大致三角形的平面形状的磁性体块状物形成非巻绕部，以各自的大致 梯形或大致三角形的底部侧夹着构成巻绕部的磁性体块状物而相对配 置，使构成非巻绕部的2个磁性体块状物123a的顶部的与磁路正交的 方向的断面积小于构成巻绕部的2个磁性体块状物123b的与磁路正交 的方向的断面积，因而与上述第1至第3实施方式相比，进一步削减 了磁通几乎不通过的部分，可进一步实现低成本化/小型化/轻量化
另外，本发明的第4实施方式若是压粉(dust)铁心，则只要制作大 致梯形或大致三角形的模具，放入粉进行加压即可，因而制造简单。 因此，在低成本化方面，压粉(dust)铁心能获得高的效果。当然，在小 型化/轻量化方面，压粉铁心也好层积(lamination)铁心也好，都同样地 能获得高的效果。
另外，本发明的第4实施方式的铁心也可收纳在与图2所示的同 样的热传导性壳体1中来使用。在该场合，在本发明的第4实施方式 的电抗器部件的铁心中，非巻绕部由具有大致梯形或大致三角形的平 面形状的磁性体块状物形成，因而没有U字型的铁心那样的圆状的角 部，从而使得按压在热传导性壳体1上的面增加，所以散热性提高。 还有，因为没有U字型铁心的圆状的角部，电抗器部件的铁心的角部
是由平面构成的，所以壳体内的无用空间减少，空间效率也会提高。
另外，上述第1、第2及第4实施方式中的铁心是按包含磁隙的8
分割型来构成的，第3实施方式中的铁心是按包含磁隙的4分割型来
构成的，不过，本发明也可适用于不分割的一体型的铁心。还有，当
然也可适用于例如图1所示的以前例的6分割型的铁心等4分割、8分 割以外的分割数所涉及的分割型的铁心。在此，根据第1及第3实施 方式中的电感值的测量结果等，可以认为，分割数越多，铁心的非巻 绕部的与磁路正交的方向的断面积的削减量越多。
以上通过实施方式说明了本发明，不过，本发明不限于上述实施 方式，而是可以在不超出权利要求要旨的范围内进行各种变更。
工业实用性
本发明可广泛适用于至少具备绕组和磁性体的铁心，该铁心包含 其上巻绕绕组的巻绕部和其上不巻绕绕组的非巻绕部，在巻绕部上巻 绕绕组而形成的电抗器部件的铁心。
图1是以前的电抗器部件的铁心的斜视图。
图2是表示采用本发明的第1实施方式所涉及的电抗器部件的铁 心的电抗器的一个例子的斜视图。
图3是图2所示的电抗器的分解斜视图。
图4是表示本发明的第1实施方式所涉及的电抗器部件的铁心的 形状的图，(a)是其平面图，(b)是其侧面图。
图5是把与改变本发明的第1实施方式所涉及的电抗器部件的铁 心(块状物)宽度所得的电抗器有关的各电流值(A)所对应的电感值("H) 的测量结果归结在表中所得的图。
图6是表示图5所示的测量结果的坐标图。
图7是把与改变本发明的第2实施方式所涉及的电抗器部件的铁
心(块状物)宽度所得的电抗器有关的各电流值(A)所对应的电感值(UH) 的测量结果归结在表中所得的图。
图8是表示图7所示的测量结果的坐标图。
图9是表示本发明的第3实施方式所涉及的电抗器部件的铁心的 形状的平面图。
图IO是表示包含图9所示的铁心的电抗器的图。
图11是把与改变本发明的第3实施方式所涉及的电抗器部件的铁 心(块状物)宽度所得的电抗器有关的各电流值(A)所对应的电感值(uH) 的测量结果归结在表中所得的图。
图12是把与对改变本发明的第3实施方式所涉及的电抗器部件的 铁心(块状物)宽度所得的电抗器分别进行驱动的场合的(l)线圈间、(2) 线圈表面、(3)电抗器上面、(4)环境温度这样4点有关的温度上升的测 量结果归结在表中所得的图。
图13是表示对于作为相对于本发明的第3实施方式的比较例，把 铁心(块状物)宽度设为15.0mm的电抗器进行驱动的场合的噪音数据的 测量结果的图。
图14是表示对于把本发明的第3实施方式所涉及电抗器部件的铁 心(块状物)宽度设为12.5mm的电抗器进行驱动的场合的噪音数据的测 量结果的图。
图15是表示对于把本发明的第3实施方式所涉及电抗器部件的铁 心(块状物)宽度设为10.0mm的电抗器进行驱动的场合的噪音数据的测 量结果的图。
图16是表示本发明的第4实施方式所涉及的电抗器部件的铁心的 形状的图，(a)是其平面图，(b)是其斜视图。
图17(a)是表示本发明的第1实施方式的实施例6所涉及的电抗器 部件的铁心的磁通分布状态的图，(b)是表示本发明的第4实施方式的 实施例1所涉及的电抗器部件的铁心的磁通分布状态的图。
图18是表示本发明的第4实施方式的变形例l所涉及的电抗器部 件的铁心的形状的图，(a)是其平面图，(b)是其斜视图。
图19是表示本发明的第4实施方式的变形例2所涉及的电抗器部
件的铁心的形状的图，(a)是其平面图，(b)是其斜视图。
图20是表示本发明的第4实施方式的变形例3所涉及的电抗器部 件的铁心的形状的图，(a)是其平面图，(b)是其斜视图。
图21是表示本发明的第4实施方式的变形例4所涉及的电抗器部 件的铁心的形状的图，(a)是其平面图，(b)是其斜视图。
图22是表示本发明的第4实施方式的变形例5所涉及的电抗器部 件的铁心的形状的图，(a)是其平面图，(b)是其斜视图。
图23是表示本发明的第4实施方式的实施例1所涉及的电抗器部 件的铁心的磁通分布状态的图。
图24是表示本发明的第4实施方式的变形例1所涉及的电抗器部 件的铁心的磁通分布状态的图。
图25是表示本发明的第4实施方式的变形例2所涉及的电抗器部 件的铁心的磁通分布状态的图。
图26是表示本发明的第4实施方式的变形例3所涉及的电抗器部 件的铁心的磁通分布状态的图。
图27是表示本发明的第4实施方式的变形例4所涉及的电抗器部
件的铁心的磁通分布状态的图。
图28是表示本发明的第4实施方式的变形例5所涉及的电抗器部 件的铁心的磁通分布状态的图。
符号说明
l热传导性壳体，2绕组，3a、 3b、 103a、 103b、 113a、 113b、 123a、 123b磁性体块状物，4筒管，6、 106片材，7绝缘片，8填充材，10 电抗器，Wa、 Wla、 W2a、 W3a、 WCa、 W3Ca、 Wb铁心(块状物)宽度， Ha、 Hb铁心(块状物)高度，9、 109、 119、 129铁心
权利要求
1. 一种至少具备绕组和磁性体铁心，上述铁心包含其上卷绕上述绕组的卷绕部和其上不卷绕上述绕组的非卷绕部，在上述卷绕部上卷绕上述绕组而形成的电抗器部件，其特征在于，上述铁心的非卷绕部的与磁路正交的方向的断面积小于上述卷绕部的与磁路正交的方向的断面积。
2. 根据权利要求1所述的电抗器部件，其特征在于，上述非巻绕 部的断面积为上述巻绕部的断面积的约0.76倍 约0.67倍。
3. —种至少具备绕组和磁性体铁心，上述铁心包含其上巻绕上述 绕组的巻绕部和其上不巻绕上述绕组的非巻绕部，在上述巻绕部上巻 绕上述绕组而形成的电抗器部件，其特征在于，上述巻绕部是至少2个具有矩形平面形状的磁性体块状物隔开间 隔而平行配置而成的，上述非巻绕部是2个具有大致梯形或大致三角 形的平面形状的磁性体块状物以各自的大致梯形或大致三角形的底部 侧夹着构成上述巻绕部的磁性体块状物而相对配置而成的，而且，构 成上述非巻绕部的磁性体块状物的大致梯形或大致三角形的顶部的与 磁路正交的方向的断面积小于构成上述巻绕部的磁性体块状物的与磁 路正交的方向的断面积。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的电抗器部件，其特征在 于，上述铁心是按包含磁隙的8分割型来构成的。
5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的电抗器部件，其特征在 于，该电抗器部件用于车载用的电抗器。
全文摘要
一种电抗器部件，能使电抗器部件的铁心形状小型化并提高高电流值的直流重叠特性，而且可通过铁心形状的小型化而使电抗器部件整体小型化/低成本化。在铁心(109)中，构成其上不卷绕绕组的非卷绕部的2个磁性体块状物(103a)各自的断面积(W1a*Ha)比构成卷绕部的各个磁性体块状物(103b)的与磁路正交的方向的断面积(Wb*Hb)小约24％～约33％。
文档编号H01F37/00GK101385101SQ20078000512
公开日2009年3月11日 申请日期2007年2月6日 优先权日2006年2月9日
发明者中津良, 前野谦介 申请人:株式会社田村制作所