リアクトル
【課題】柱状部材とコアとの剥離を抑制し、振動を低減することができるリアクトルを提供すること。
【解決手段】リアクトル１は、通電により磁束を発生する筒状のコイル２と、コイル２の内周側において、コイル２の軸線方向Ｘに配設された柱状部材４と、絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコア３とを備えている。コア３の内部には、コイル２及び柱状部材４が埋設されている。柱状部材４におけるコア３との接触面には、内表面５１１が球面状の凹部５１が形成されている。
【解決手段】リアクトル１は、通電により磁束を発生する筒状のコイル２と、コイル２の内周側において、コイル２の軸線方向Ｘに配設された柱状部材４と、絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコア３とを備えている。コア３の内部には、コイル２及び柱状部材４が埋設されている。柱状部材４におけるコア３との接触面には、内表面５１１が球面状の凹部５１が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置等に用いられるリアクトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のインバータ等の電力変換装置等に用いられるリアクトルとして、様々な構造のものが知られている（特許文献１等参照）。
上記リアクトルとしては、例えば、通電により磁束を発生する筒状のコイルと、絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備え、コイルがコアの内部に埋設されたものがある。また、コイルへの通電によってコイル及びコアが発熱することから、放熱性を向上させるためにコイルの内周側に金属製の柱状部材を配置したものがある。この柱状部材は、その一部がコイルと共にコアの内部に埋設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１２６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成のリアクトルでは、次のような問題があった。
すなわち、導体線を巻回してなるコイルに通電した際、隣り合う導体線同士の間に電気的な反発力が生じ、この反発力がコイルに通電される電流の大きさに応じて変化することにより、コイルに振動が生じる。そして、この振動が周囲のコアや柱状部材等に伝達され、リアクトル全体に振動が生じる。
【０００５】
このようにコイルの振動が周囲に伝達されると、柱状部材とコアとの接触面に剪断力が生じる。ここで、柱状部材とコアとは、それぞれ異種材料（金属と樹脂）により構成されており、両者の密着性が十分に高いとはいえない。そのため、柱状部材とコアとの接触面に生じる剪断力によって剥離が生じ、リアクトル全体としての剛性が低下することにより、リアクトルの振動がより一層大きくなってしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、振動を低減することができるリアクトルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の態様は、通電により磁束を発生する筒状のコイルと、
該コイルの内周側において、該コイルの軸線方向に配設された柱状部材と、
絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備え、
該コアの内部には、上記コイル及び上記柱状部材が埋設されており、
上記柱状部材における上記コアとの接触面には、少なくとも、内表面が球面状の凹部又は外表面が球面状の凸部が形成されていることを特徴とするリアクトルにある（請求項１）。
【０００８】
本発明の他の態様は、通電により磁束を発生する筒状のコイルと、
該コイルの内周側において、該コイルの軸線方向に配設された柱状部材と、
絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備え、
該コアの内部には、上記コイル及び上記柱状部材が埋設されており、
上記柱状部材における上記コアとの接触面の表面粗さＲｚは、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上であることを特徴とするリアクトルにある（請求項５）。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明の一の態様におけるリアクトルにおいて、柱状部材におけるコアとの接触面には、少なくとも、内表面が球面状の凹部又は外表面が球面状の凸部が形成されている。そのため、柱状部材とコアとの接触面積を増やすことができ、両者の密着性を高めることができる。また、コイルの振動によって柱状部材とコアとの界面に生じる剪断力を、柱状部材の接触面に形成した凹部や凸部によって分散・緩和することができる。特に、凹部の内表面や凸部の外表面を球面状としたことにより、その剪断力をより効果的に分散・緩和することができ、柱状部材とコアとの剥離を確実に抑制することができる。これにより、リアクトル全体としての剛性を高めることができ、共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させることができる。その結果、リアクトルを作動させる周波数の領域において、振動の低減を図ることができる。
【００１０】
上記本発明の他の態様におけるリアクトルにおいて、柱状部材におけるコアとの接触面の表面粗さＲｚは、コア内の磁性粉末の平均粒子径以上である。そのため、柱状部材とコアとの接触面積を増やすことができ、両者の密着性を高めることができる。また、コイルの振動によって柱状部材とコアとの界面に生じる剪断力を、表面粗さＲｚを上記特定の値以上とした柱状部材の接触面の粗さによって効果的に分散・緩和することができ、柱状部材とコアとの剥離を抑制することができる。これにより、リアクトル全体としての剛性を高めることができ、共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させることができる。その結果、リアクトルを作動させる周波数の領域において、振動の低減を図ることができる。
【００１１】
このように、本発明によれば、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、振動を低減することができるリアクトルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における、リアクトルの構造を示す断面説明図。
【図２】実施例１における、柱状部材を示す説明図。
【図３】実施例１における、コア成形型にコイル及び柱状部材を配置した状態を示す断面説明図。
【図４】実施例１における、コア成形型に磁性粉末混合樹脂を充填した状態を示す断面説明図。
【図５】実施例１における、リアクトルをケースに収納・固定した状態を示す断面説明図。
【図６】実施例２における、リアクトルの構造を示す断面説明図。
【図７】実施例２における、柱状部材を示す説明図。
【図８】実施例３における、リアクトルの構造を示す断面説明図。
【図９】実施例４における、シミュレーションに用いる試験体を示す断面説明図。
【図１０】実施例４における、シミュレーションによる周波数と振動レベルとの関係を示すグラフ。
【図１１】実施例４における、実験による周波数と振動レベルとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上記本発明の一の態様のリアクトルにおいて、上記柱状部材の上記接触面には、少なくとも、上記凹部又は上記凸部が形成されている。すなわち、柱状部材の接触面には、凹部だけを形成してもよいし、凸部だけを形成してもよい。また、凹部と凸部の両方を混在するように形成してもよい。
また、凹部や凸部は、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、振動を低減するという上述の効果をより確実に発揮するためには、柱状部材の接触面全体に対して万遍なく形成されていることが望ましい。
【００１４】
また、上記柱状部材の上記接触面には、上記凹部が形成されており、該凹部の深さ及び幅は、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上である構成とすることができる（請求項２）。
この場合には、コア内の磁性粉末の粒子が柱状部材の接触面に形成された凹部内に入り込み易くなり、柱状部材とコアとの密着性を十分に高めることができる。
また、上記凹部の深さ及び幅は、通常用いる磁性粉末の粒子径を考慮すると、その上限値を例えば５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。
【００１５】
また、上記柱状部材の上記接触面には、上記凸部が形成されており、該凸部の高さ及び該凸部同士の間の距離は、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上である構成とすることができる（請求項３）。
この場合には、コア内の磁性粉末の粒子が柱状部材の接触面に形成された凸部同士の間に入り込み易くなり、柱状部材とコアとの密着性を十分に高めることができる。
また、上記凹部の高さ及び該凹部同士の間の距離は、通常用いる磁性粉末の粒子径を考慮すると、その上限値を例えば５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。
【００１６】
また、上記コア内の磁性粉末の平均粒子径は、例えば、５０〜１５０μｍの範囲内とすることができる。
なお、上記コア内の磁性粉末の平均粒子径は、例えば、測定した粒度分布から求める方法等、すでに公知の一般的な方法を用いて求めることができる。
【００１７】
また、上記柱状部材の両端部のうち、少なくとも一方の端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部が形成されている構成とすることができる（請求項４）。
この場合には、柱状部材の端部に形成された拡径部により、柱状部材の放熱効率を高めることができる。
なお、拡径部は、柱状部材の両端部のうち、一方の端部だけに形成してもよいし、両方の端部に形成してもよい。
【００１８】
また、柱状部材の端部に拡径部を形成した場合、コア内部からの熱応力が柱状部材の拡径部に集中する傾向がある。しかしながら、拡径部におけるコアとの接触面に凹部又は凸部を形成することにより、拡径部とコアとの間の接触面積を増やし、コア内部からの熱応力を分散・緩和させることができる。これにより、柱状部材の拡径部への応力集中を効果的に抑制することができる。
【００１９】
上記本発明の他の態様のリアクトルにおいて、上記柱状部材の接触面の表面粗さとしては、最大高さ粗さ（Ｒｚ）を用いている。ここで、最大高さ粗さ（Ｒｚ）とは、基準長さ毎の最低谷底から最大山頂までの高さをいう。
また、上記柱状部材の接触面の表面粗さＲｚは、通常用いる磁性粉末の粒子径を考慮すると、その上限値を例えば５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。
【００２０】
また、上記コア内の磁性粉末の平均粒子径は、例えば、５０〜１５０μｍの範囲内とすることができる。
なお、上記コア内の磁性粉末の平均粒子径は、例えば、測定した粒度分布から求める方法等、すでに公知の一般的な方法を用いて求めることができる。
【００２１】
また、上記柱状部材の両端部のうち、少なくとも一方の端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部が形成されている構成とすることができる（請求項６）。
この場合には、柱状部材の端部に形成された拡径部により、柱状部材の放熱効率を高めることができる。
なお、拡径部は、柱状部材の両端部のうち、一方の端部だけに形成してもよいし、両方の端部に形成してもよい。
【００２２】
また、上記柱状部材の端部に拡径部を形成した場合、コア内部からの熱応力が柱状部材の拡径部に集中する傾向がある。しかしながら、柱状部材の接触面の表面粗さＲｚを上記特定の値以上としていることにより、拡径部とコアとの間の接触面積を増やし、コア内部からの熱応力を分散・緩和させることができる。これにより、柱状部材の拡径部への応力集中を効果的に抑制することができる。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
リアクトルに係る実施例について、図を用いて説明する。
本例のリアクトル１は、図１、図２に示すごとく、通電により磁束を発生する筒状のコイル２と、コイル２の内周側において、コイル２の軸線方向Ｘに配設された柱状部材４と、絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からコア３とを備えている。
コア３の内部には、コイル２及び柱状部材４が埋設されており、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９には、内表面５１１が球面状の凹部５１が形成されている。
以下、これを詳説する。
【００２４】
図１に示すごとく、本例のリアクトル１は、例えば、車両用のインバータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電力変換装置に用いられるものである。
リアクトル１は、通電により磁束を発生するコイル２と、コイル２への通電によって発生した磁束の磁路を構成するコア３と、コイル２及びコア３に発生した熱を伝達して放熱する放熱用の柱状部材４とを備えている。
【００２５】
コイル２は、銅線からなる導体線（図示略）を螺旋状に巻回して円筒状に形成されている。コイル２は、コア３の内部に埋設されている。また、コイル２の表面は、絶縁被膜２１により被覆されている。
コア３は、絶縁樹脂に磁性粉末である鉄粉を混合した磁性粉末混合樹脂からなる。コア３は、コイル２全体を覆うように配設されている。
【００２６】
柱状部材４は、アルミニウム合金からなり、コイル２の内周側を貫通するように、コイル２の軸線方向Ｘに配設されている。また、柱状部材４は、その両端面をコア３の外側に露出させた状態で、それ以外の部分がコア３の内部に埋設されている。
また、柱状部材４の両端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部４１が形成されている。
【００２７】
また、柱状部材４には、後述するケース７の突出部７３（図５参照）に嵌合させる嵌合凹部４２が形成されている。また、柱状部材４には、軸線方向Ｘの一方の端面から嵌合凹部４２まで貫通してなると共に、後述するボルト７４（図５参照）を挿通させる貫通孔４３が設けられている。貫通孔４３は、後述するケース７の突出部７３の螺合穴７３１（図５参照）に連通している。
【００２８】
図１、図２に示すごとく、柱状部材４における外周面４０２、すなわちコア３との接触面４０９には、複数の凹部５１が形成されている。凹部５１は、柱状部材４の外周面４０２を凹ませて（窪ませて）なり、その内表面５１１が球面状となっている。また、凹部５１は、他の凹部５１との間にある程度の距離を設けて、接触面４０９全体に万遍なく形成されている。
【００２９】
図２に示すごとく、凹部５１の深さＤ及び幅Ｗは、例えば、コア３内の磁性粉末の平均粒子径以上、最大粒子径以下とすることができる。ここで、平均粒子径は、例えば、５０〜１５０μｍの範囲内とすることができる。また、最大粒子径は、例えば、５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。また、平均粒子径及び最大粒子径は、例えば、磁性粉末の粒度分布を測定し、その粒度分布から求める方法等、すでに公知の一般的な方法を用いて求めることができる。
なお、図１、図２では、説明の便宜上、柱状部材４の接触面４０９に形成された凹部５１を実際よりも大きく図示してある。
【００３０】
次に、本例のリアクトル１の製造方法について説明する。
本例のリアクトル１を製造するに当たっては、まず、図３に示すごとく、コア成形型６内に、表面を絶縁被膜２１で被覆したコイル２と柱状部材４とを配置する。このとき、柱状部材４がコイル２の内周側に配置されるように、コイル２及び柱状部材４を配置する。また、コア成形型６の底面部６１とコイル２との間にスペーサ等を配置し、コイル２をコア成形型６内の所定の位置に配置する。
【００３１】
次いで、図４に示すごとく、コア成形型６内に磁性粉末混合樹脂３０を充填し、コイル２及び柱状部材４を磁性粉末混合樹脂３０内に埋設させる。そして、磁性粉末混合樹脂３０に対して熱処理を施し、磁性粉末混合樹脂３０を硬化させてコア３を成形する。その後、一体となったコイル２、コア３及び柱状部材４をコア成形型６から取り出す。
これにより、図１に示すリアクトル１が得られる。
【００３２】
なお、本例のリアクトル１は、例えば、図５に示すごとく、ケース７に収容し、固定して用いられる。
ここで、ケース７は、アルミニウム合金からなり、底面部７１とその底面部７１の外周部から立設された筒状の側面部７２とを有する。また、ケース７には、底面部７１から突出してなる突出部７３が設けられている。突出部７３には、後述するボルト７４を螺合させる螺合穴７３１が形成されている。
【００３３】
リアクトル１をケース７に収容し、固定するに当たっては、同図に示すごとく、予め液状の放熱用樹脂７９を入れておいたケース７内に、リアクトル１を収容する。このとき、柱状部材４の嵌合凹部４２にケース７の突出部７３を嵌合させる。また、ケース７とコア３との間に放熱用樹脂７９を入り込ませる。
次いで、ボルト７４を柱状部材４の貫通孔４３に挿通させ、ケース７の突出部７３の螺合穴７３１に螺合させることにより、柱状部材４をケース７に固定する。
これにより、リアクトル１をケース７に収容し、固定する。
【００３４】
次に、本例のリアクトル１における作用効果について説明する。
本例のリアクトル１において、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９には、内表面５１１が球面状の凹部５１が形成されている。そのため、柱状部材４とコア３との接触面積を増やすことができ、両者の密着性を高めることができる。また、コイル２の振動によって柱状部材４とコア３との界面に生じる剪断力を、柱状部材４の接触面４０９に形成した凹部５１によって分散・緩和することができる。特に、凹部５１の内表面５１１を球面状としたことにより、その剪断力をより効果的に分散・緩和することができ、柱状部材４とコア３との剥離を確実に抑制することができる。これにより、リアクトル１全体としての剛性を高めることができ、共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させることができる。その結果、リアクトル１を作動させる周波数の領域において、振動の低減を図ることができる。
【００３５】
また、本例では、凹部５１の深さＤ及び幅Ｗは、コア３内の磁性粉末（鉄粉）の平均粒子径以上である。そのため、コア３内の磁性粉末の粒子が柱状部材４の接触面４０９に形成された凹部５１内に入り込み易くなり、柱状部材４とコア３との密着性を十分に高めることができる。
【００３６】
また、柱状部材４の両端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部４１が形成されている。そのため、柱状部材４の放熱効率を高めることができる。
また、柱状部材４の両端部に拡径部４１を形成した場合、コア３内部からの熱応力が柱状部材４の拡径部４１に集中する傾向がある。しかしながら、拡径部４１におけるコア３との接触面４０９に凹部５１が形成されているため、拡径部４１とコア３との間の接触面積を増やし、コア３内部からの熱応力を分散・緩和させることができる。これにより、柱状部材４の拡径部４１への応力集中を効果的に抑制することができる。
【００３７】
このように、本例によれば、柱状部材４とコア３との剥離を抑制し、振動を低減することができるリアクトル１を提供することができる。
【００３８】
（実施例２）
本例は、図６、図７に示すごとく、柱状部材４の接触面４０９に凸部５２を形成した例である。
本例では、同図に示すごとく、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９には、外表面５２１が球面状の凸部５２が形成されている。
【００３９】
さらに詳説すると、同図に示すごとく、柱状部材４における外周面４０２、すなわちコア３との接触面４０９には、複数の凸部５２が形成されている。凸部５２は、柱状部材４の外周面４０２を突出させてなり、その外表面５２１が球面状となっている。また、凸部５２は、他の凸部５２との間にある程度の距離を設けて、接触面４０９全体に万遍なく形成されている。
【００４０】
また、図７に示すごとく、凸部５２の高さＨ及び凸部５２同士の間の距離Ｓは、例えば、コア３内の磁性粉末の平均粒子径以上、最大粒子径以下とすることができる。ここで、平均粒子径は、例えば、５０〜１５０μｍの範囲内とすることができる。また、最大粒子径は、例えば、５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。
なお、図６、図７では、説明の便宜上、柱状部材４の接触面４０９に形成された凸部５２を実際よりも大きく図示してある。
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００４１】
本例の場合、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９には、外表面５２１が球面状の凸部５２が形成されている。そのため、柱状部材４とコア３との接触面積を増やすことができ、両者の密着性を高めることができる。また、コイル２の振動によって柱状部材４とコア３との界面に生じる剪断力を、柱状部材４の接触面４０９に形成した凸部５２によって分散・緩和することができる。特に、凸部５２の外表面５２１を球面状としたことにより、その剪断力をより効果的に分散・緩和することができ、柱状部材４とコア３との剥離を確実に抑制することができる。これにより、リアクトル１全体としての剛性を高めることができ、共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させることができる。その結果、リアクトル１を作動させる周波数の領域において、振動の低減を図ることができる。
【００４２】
また、凸部５２の高さＨ及び凸部５２同士の間の距離Ｓは、コア３内の磁性粉末（鉄粉）の平均粒子径以上である。そのため、コア３内の磁性粉末の粒子が柱状部材４の接触面４０９に形成された凸部５２同士の間に入り込み易くなり、柱状部材４とコア３との密着性を十分に高めることができる。
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４３】
なお、実施例１では、図１、図２に示すごとく、柱状部材４の接触面４０９に凹部５１を形成し、実施例２では、図６、図７に示すごとく、柱状部材４の接触面４０９に凸部５２を形成したが、例えば、柱状部材４の接触面４０９に凹部５１と凸部５２の両方を混在するように形成してもよい。
【００４４】
（実施例３）
リアクトルに係る別態様の実施例について、図を用いて説明する。
本例のリアクトルは、図８に示すごとく、通電により磁束を発生する筒状のコイル２と、コイル２の内周側において、コイル２の軸線方向Ｘに配設された柱状部材４と、絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコア３とを備えている。
コア３の内部には、コイル２及び柱状部材４が埋設されており、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９の表面粗さＲｚは、コア３内の磁性粉末の平均粒子径以上である。
以下、これを詳説する。
【００４５】
図８に示すごとく、本例のリアクトル１は、例えば、車両用のインバータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電力変換装置等に用いられるものである。
リアクトル１は、通電により磁束を発生するコイル２と、コイル２への通電によって発生した磁束の磁路を構成するコア３と、コイル２及びコア３に発生した熱を伝達して放熱する放熱用の柱状部材４とを備えている。
なお、コイル２及びコア３の構成は、実施例１と同様である。
【００４６】
同図に示すごとく、柱状部材４における外周面４０２、すなわちコア３との接触面４０９は、表面に小さな凹凸が形成された粗い面となっており、その表面粗さＲｚは、コア３内の磁性粉末の平均粒子径以上である。なお、本例では、柱状部材４の接触面４０９の表面粗さとしては、最大高さ（Ｒｚ）を用いている。ここで、最大高さ（Ｒｚ）とは、基準長さ毎の最低谷底から最大山頂までの高さをいう。
また、磁性粉末である鉄粉の平均粒子径は、例えば、５０〜１５０μｍの範囲内とすることができる。また、柱状部材４の接触面４０９の表面粗さＲｚは、その上限値を例えば５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。
なお、柱状部材４のその他の構成は、実施例１と同様である。
【００４７】
次に、本例のリアクトル１における作用効果について説明する。
本例のリアクトル１において、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９の表面粗さＲｚは、コア３内の磁性粉末の平均粒子径以上である。そのため、柱状部材４とコア３との接触面積を増やすことができ、両者の密着性を高めることができる。また、コイル２の振動によって柱状部材４とコア３との界面に生じる剪断力を、表面粗さＲｚを上記特定の値以上とした柱状部材４の接触面４０９の粗さによって効果的に分散・緩和することができ、柱状部材４とコア３との剥離を抑制することができる。これにより、リアクトル１全体としての剛性を高めることができ、共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させることができる。その結果、リアクトル１を作動させる周波数の領域において、振動の低減を図ることができる。
【００４８】
また、本例では、柱状部材４の両端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部４１が形成されている。そのため、柱状部材４の放熱効率を高めることができる。
また、柱状部材４の両端部に拡径部４１を形成した場合、コア３内部からの熱応力が柱状部材４の拡径部４１に集中する傾向がある。しかしながら、柱状部材４の接触面４０９の表面粗さＲｚを上記特定の値以上としていることにより、拡径部４１とコア３との間の接触面積を増やし、コア３内部からの熱応力を分散・緩和させることができる。これにより、柱状部材４の拡径部４１への応力集中を効果的に抑制することができる。
【００４９】
このように、本例によれば、柱状部材４とコア３との剥離を抑制し、振動を低減することができるリアクトル１を提供することができる。
【００５０】
（実施例４）
本例は、図９〜図１１に示すごとく、リアクトルの周波数特性を調べたものである。
本例では、リアクトルの周波数特性をシミュレーション及び実験により評価した。
以下、これを詳説する。
【００５１】
まず、シミュレーションによる周波数特性の評価について説明する。
シミュレーションによる評価では、２種類の試験体Ａ１、Ａ２を準備した。
試験体Ａ１、Ａ２には、図９に示すごとく、基本的な構成が実施例１のリアクトル１（図１参照）と同様のリアクトル８を用いた。
ただし、柱状部材４の外周面４０２（接触面４０９）には、凹部等が形成されていない。また、柱状部材４とコア３との間には、厚さ０．３ｍｍのダミー層３９が設けられている。
【００５２】
また、試験体Ａ１は、ダミー層３９のヤング率をコア３のヤング率と同じとし、柱状部材４とコア３との密着性が高くなるようにした。
また、試験体Ａ２は、ダミー層３９のヤング率をコア３のヤング率の１／１００００以下とし、柱状部材４とコア３との密着性が低い状態を模擬した。
【００５３】
そして、シミュレーションによる周波数特性の評価は、試験体Ａ１、Ａ２について、コイルに通電する電流値を一定とした状態で、電流変動成分の周波数を低周波から高周波まで変化させ、このときのリアクトル表面の振動を計測することによって行った。
【００５４】
図１０にシミュレーションによる周波数特性の評価結果を示す。同図において、縦軸は振動レベル（ｄＢ）、横軸は周波数である。
同図からわかるように、試験体Ａ１は、試験体Ａ２に比べて、共振周波数（固有振動数）が高周波側へと移動している。これは、柱状部材とコアとの密着性を高くしたことにより、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、リアクトル全体の剛性が高くなったからである。
以上の結果から、柱状部材とコアとの密着性が高くなることにより、共振周波数（固有振動数）が高周波側へと移動することがわかる。
【００５５】
次に、実験による周波数特性の評価について説明する。
実験による評価では、２種類の試験体Ｂ１、Ｂ２を準備した。
試験体Ｂ１、Ｂ２には、基本的な構成が実施例１のリアクトル（図１参照）と同様のリアクトルを用いた。
ただし、試験体Ｂ１は、柱状部材の外周面（接触面）に凹部が形成されている。一方、試験体Ｂ２は、柱状部材の外周面（接触面）に凹部が形成されていない。
【００５６】
そして、実験による周波数特性の評価は、シミュレーションと同様に、試験体Ｂ１、Ｂ２について、コイルに通電する電流値を一定とした状態で、電流変動成分の周波数を低周波から高周波まで変化させ、このときのリアクトル表面の振動を計測することによって行った。
【００５７】
図１１に実験による周波数特性の評価結果を示す。同図において、縦軸は振動レベル（ｄＢ）、横軸は周波数である。
同図からわかるように、柱状部材の外表面（接触面）に凹部が形成された試験体Ｂ１は、凹部が形成されていない試験体Ｂ２に比べて、共振周波数（固有振動数）が高周波側へと移動している。これは、柱状部材の外表面（接触面）に凹部を形成し、柱状部材とコアとの密着性を高くしたことにより、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、リアクトル全体の剛性が高くなったからである。また、この結果は、上述したシミュレーションの結果とも一致している。
【００５８】
以上の結果より、リアクトルにおいて、柱状部材におけるコアとの接触面に内表面が球面状の凹部を形成することにより、柱状部材とコアとの密着性を高め、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、リアクトル全体としての剛性を高めることができることがわかった。そして、リアクトルの共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させ、リアクトルを作動させる周波数の領域において振動の低減を図ることができることがわかった。
【００５９】
なお、本例では、実施例１のリアクトルを用いて実験による周波数特性の評価を行ったが、実施例２、３のリアクトルを用いた場合でも、上記と同様の結果が得られるものと考えられる。
【符号の説明】
【００６０】
１ リアクトル
２ コイル
３ コア
４ 柱状部材
４０９ 接触面
５１ 凹部
５１１ 内表面
５２ 凸部
５２１ 外表面
Ｘ 軸線方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置等に用いられるリアクトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のインバータ等の電力変換装置等に用いられるリアクトルとして、様々な構造のものが知られている（特許文献１等参照）。
上記リアクトルとしては、例えば、通電により磁束を発生する筒状のコイルと、絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備え、コイルがコアの内部に埋設されたものがある。また、コイルへの通電によってコイル及びコアが発熱することから、放熱性を向上させるためにコイルの内周側に金属製の柱状部材を配置したものがある。この柱状部材は、その一部がコイルと共にコアの内部に埋設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１２６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成のリアクトルでは、次のような問題があった。
すなわち、導体線を巻回してなるコイルに通電した際、隣り合う導体線同士の間に電気的な反発力が生じ、この反発力がコイルに通電される電流の大きさに応じて変化することにより、コイルに振動が生じる。そして、この振動が周囲のコアや柱状部材等に伝達され、リアクトル全体に振動が生じる。
【０００５】
このようにコイルの振動が周囲に伝達されると、柱状部材とコアとの接触面に剪断力が生じる。ここで、柱状部材とコアとは、それぞれ異種材料（金属と樹脂）により構成されており、両者の密着性が十分に高いとはいえない。そのため、柱状部材とコアとの接触面に生じる剪断力によって剥離が生じ、リアクトル全体としての剛性が低下することにより、リアクトルの振動がより一層大きくなってしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、振動を低減することができるリアクトルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の態様は、通電により磁束を発生する筒状のコイルと、
該コイルの内周側において、該コイルの軸線方向に配設された柱状部材と、
絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備え、
該コアの内部には、上記コイル及び上記柱状部材が埋設されており、
上記柱状部材における上記コアとの接触面には、少なくとも、内表面が球面状の凹部又は外表面が球面状の凸部が形成されていることを特徴とするリアクトルにある（請求項１）。
【０００８】
本発明の他の態様は、通電により磁束を発生する筒状のコイルと、
該コイルの内周側において、該コイルの軸線方向に配設された柱状部材と、
絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備え、
該コアの内部には、上記コイル及び上記柱状部材が埋設されており、
上記柱状部材における上記コアとの接触面の表面粗さＲｚは、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上であることを特徴とするリアクトルにある（請求項５）。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明の一の態様におけるリアクトルにおいて、柱状部材におけるコアとの接触面には、少なくとも、内表面が球面状の凹部又は外表面が球面状の凸部が形成されている。そのため、柱状部材とコアとの接触面積を増やすことができ、両者の密着性を高めることができる。また、コイルの振動によって柱状部材とコアとの界面に生じる剪断力を、柱状部材の接触面に形成した凹部や凸部によって分散・緩和することができる。特に、凹部の内表面や凸部の外表面を球面状としたことにより、その剪断力をより効果的に分散・緩和することができ、柱状部材とコアとの剥離を確実に抑制することができる。これにより、リアクトル全体としての剛性を高めることができ、共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させることができる。その結果、リアクトルを作動させる周波数の領域において、振動の低減を図ることができる。
【００１０】
上記本発明の他の態様におけるリアクトルにおいて、柱状部材におけるコアとの接触面の表面粗さＲｚは、コア内の磁性粉末の平均粒子径以上である。そのため、柱状部材とコアとの接触面積を増やすことができ、両者の密着性を高めることができる。また、コイルの振動によって柱状部材とコアとの界面に生じる剪断力を、表面粗さＲｚを上記特定の値以上とした柱状部材の接触面の粗さによって効果的に分散・緩和することができ、柱状部材とコアとの剥離を抑制することができる。これにより、リアクトル全体としての剛性を高めることができ、共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させることができる。その結果、リアクトルを作動させる周波数の領域において、振動の低減を図ることができる。
【００１１】
このように、本発明によれば、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、振動を低減することができるリアクトルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における、リアクトルの構造を示す断面説明図。
【図２】実施例１における、柱状部材を示す説明図。
【図３】実施例１における、コア成形型にコイル及び柱状部材を配置した状態を示す断面説明図。
【図４】実施例１における、コア成形型に磁性粉末混合樹脂を充填した状態を示す断面説明図。
【図５】実施例１における、リアクトルをケースに収納・固定した状態を示す断面説明図。
【図６】実施例２における、リアクトルの構造を示す断面説明図。
【図７】実施例２における、柱状部材を示す説明図。
【図８】実施例３における、リアクトルの構造を示す断面説明図。
【図９】実施例４における、シミュレーションに用いる試験体を示す断面説明図。
【図１０】実施例４における、シミュレーションによる周波数と振動レベルとの関係を示すグラフ。
【図１１】実施例４における、実験による周波数と振動レベルとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上記本発明の一の態様のリアクトルにおいて、上記柱状部材の上記接触面には、少なくとも、上記凹部又は上記凸部が形成されている。すなわち、柱状部材の接触面には、凹部だけを形成してもよいし、凸部だけを形成してもよい。また、凹部と凸部の両方を混在するように形成してもよい。
また、凹部や凸部は、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、振動を低減するという上述の効果をより確実に発揮するためには、柱状部材の接触面全体に対して万遍なく形成されていることが望ましい。
【００１４】
また、上記柱状部材の上記接触面には、上記凹部が形成されており、該凹部の深さ及び幅は、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上である構成とすることができる（請求項２）。
この場合には、コア内の磁性粉末の粒子が柱状部材の接触面に形成された凹部内に入り込み易くなり、柱状部材とコアとの密着性を十分に高めることができる。
また、上記凹部の深さ及び幅は、通常用いる磁性粉末の粒子径を考慮すると、その上限値を例えば５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。
【００１５】
また、上記柱状部材の上記接触面には、上記凸部が形成されており、該凸部の高さ及び該凸部同士の間の距離は、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上である構成とすることができる（請求項３）。
この場合には、コア内の磁性粉末の粒子が柱状部材の接触面に形成された凸部同士の間に入り込み易くなり、柱状部材とコアとの密着性を十分に高めることができる。
また、上記凹部の高さ及び該凹部同士の間の距離は、通常用いる磁性粉末の粒子径を考慮すると、その上限値を例えば５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。
【００１６】
また、上記コア内の磁性粉末の平均粒子径は、例えば、５０〜１５０μｍの範囲内とすることができる。
なお、上記コア内の磁性粉末の平均粒子径は、例えば、測定した粒度分布から求める方法等、すでに公知の一般的な方法を用いて求めることができる。
【００１７】
また、上記柱状部材の両端部のうち、少なくとも一方の端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部が形成されている構成とすることができる（請求項４）。
この場合には、柱状部材の端部に形成された拡径部により、柱状部材の放熱効率を高めることができる。
なお、拡径部は、柱状部材の両端部のうち、一方の端部だけに形成してもよいし、両方の端部に形成してもよい。
【００１８】
また、柱状部材の端部に拡径部を形成した場合、コア内部からの熱応力が柱状部材の拡径部に集中する傾向がある。しかしながら、拡径部におけるコアとの接触面に凹部又は凸部を形成することにより、拡径部とコアとの間の接触面積を増やし、コア内部からの熱応力を分散・緩和させることができる。これにより、柱状部材の拡径部への応力集中を効果的に抑制することができる。
【００１９】
上記本発明の他の態様のリアクトルにおいて、上記柱状部材の接触面の表面粗さとしては、最大高さ粗さ（Ｒｚ）を用いている。ここで、最大高さ粗さ（Ｒｚ）とは、基準長さ毎の最低谷底から最大山頂までの高さをいう。
また、上記柱状部材の接触面の表面粗さＲｚは、通常用いる磁性粉末の粒子径を考慮すると、その上限値を例えば５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。
【００２０】
また、上記コア内の磁性粉末の平均粒子径は、例えば、５０〜１５０μｍの範囲内とすることができる。
なお、上記コア内の磁性粉末の平均粒子径は、例えば、測定した粒度分布から求める方法等、すでに公知の一般的な方法を用いて求めることができる。
【００２１】
また、上記柱状部材の両端部のうち、少なくとも一方の端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部が形成されている構成とすることができる（請求項６）。
この場合には、柱状部材の端部に形成された拡径部により、柱状部材の放熱効率を高めることができる。
なお、拡径部は、柱状部材の両端部のうち、一方の端部だけに形成してもよいし、両方の端部に形成してもよい。
【００２２】
また、上記柱状部材の端部に拡径部を形成した場合、コア内部からの熱応力が柱状部材の拡径部に集中する傾向がある。しかしながら、柱状部材の接触面の表面粗さＲｚを上記特定の値以上としていることにより、拡径部とコアとの間の接触面積を増やし、コア内部からの熱応力を分散・緩和させることができる。これにより、柱状部材の拡径部への応力集中を効果的に抑制することができる。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
リアクトルに係る実施例について、図を用いて説明する。
本例のリアクトル１は、図１、図２に示すごとく、通電により磁束を発生する筒状のコイル２と、コイル２の内周側において、コイル２の軸線方向Ｘに配設された柱状部材４と、絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からコア３とを備えている。
コア３の内部には、コイル２及び柱状部材４が埋設されており、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９には、内表面５１１が球面状の凹部５１が形成されている。
以下、これを詳説する。
【００２４】
図１に示すごとく、本例のリアクトル１は、例えば、車両用のインバータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電力変換装置に用いられるものである。
リアクトル１は、通電により磁束を発生するコイル２と、コイル２への通電によって発生した磁束の磁路を構成するコア３と、コイル２及びコア３に発生した熱を伝達して放熱する放熱用の柱状部材４とを備えている。
【００２５】
コイル２は、銅線からなる導体線（図示略）を螺旋状に巻回して円筒状に形成されている。コイル２は、コア３の内部に埋設されている。また、コイル２の表面は、絶縁被膜２１により被覆されている。
コア３は、絶縁樹脂に磁性粉末である鉄粉を混合した磁性粉末混合樹脂からなる。コア３は、コイル２全体を覆うように配設されている。
【００２６】
柱状部材４は、アルミニウム合金からなり、コイル２の内周側を貫通するように、コイル２の軸線方向Ｘに配設されている。また、柱状部材４は、その両端面をコア３の外側に露出させた状態で、それ以外の部分がコア３の内部に埋設されている。
また、柱状部材４の両端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部４１が形成されている。
【００２７】
また、柱状部材４には、後述するケース７の突出部７３（図５参照）に嵌合させる嵌合凹部４２が形成されている。また、柱状部材４には、軸線方向Ｘの一方の端面から嵌合凹部４２まで貫通してなると共に、後述するボルト７４（図５参照）を挿通させる貫通孔４３が設けられている。貫通孔４３は、後述するケース７の突出部７３の螺合穴７３１（図５参照）に連通している。
【００２８】
図１、図２に示すごとく、柱状部材４における外周面４０２、すなわちコア３との接触面４０９には、複数の凹部５１が形成されている。凹部５１は、柱状部材４の外周面４０２を凹ませて（窪ませて）なり、その内表面５１１が球面状となっている。また、凹部５１は、他の凹部５１との間にある程度の距離を設けて、接触面４０９全体に万遍なく形成されている。
【００２９】
図２に示すごとく、凹部５１の深さＤ及び幅Ｗは、例えば、コア３内の磁性粉末の平均粒子径以上、最大粒子径以下とすることができる。ここで、平均粒子径は、例えば、５０〜１５０μｍの範囲内とすることができる。また、最大粒子径は、例えば、５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。また、平均粒子径及び最大粒子径は、例えば、磁性粉末の粒度分布を測定し、その粒度分布から求める方法等、すでに公知の一般的な方法を用いて求めることができる。
なお、図１、図２では、説明の便宜上、柱状部材４の接触面４０９に形成された凹部５１を実際よりも大きく図示してある。
【００３０】
次に、本例のリアクトル１の製造方法について説明する。
本例のリアクトル１を製造するに当たっては、まず、図３に示すごとく、コア成形型６内に、表面を絶縁被膜２１で被覆したコイル２と柱状部材４とを配置する。このとき、柱状部材４がコイル２の内周側に配置されるように、コイル２及び柱状部材４を配置する。また、コア成形型６の底面部６１とコイル２との間にスペーサ等を配置し、コイル２をコア成形型６内の所定の位置に配置する。
【００３１】
次いで、図４に示すごとく、コア成形型６内に磁性粉末混合樹脂３０を充填し、コイル２及び柱状部材４を磁性粉末混合樹脂３０内に埋設させる。そして、磁性粉末混合樹脂３０に対して熱処理を施し、磁性粉末混合樹脂３０を硬化させてコア３を成形する。その後、一体となったコイル２、コア３及び柱状部材４をコア成形型６から取り出す。
これにより、図１に示すリアクトル１が得られる。
【００３２】
なお、本例のリアクトル１は、例えば、図５に示すごとく、ケース７に収容し、固定して用いられる。
ここで、ケース７は、アルミニウム合金からなり、底面部７１とその底面部７１の外周部から立設された筒状の側面部７２とを有する。また、ケース７には、底面部７１から突出してなる突出部７３が設けられている。突出部７３には、後述するボルト７４を螺合させる螺合穴７３１が形成されている。
【００３３】
リアクトル１をケース７に収容し、固定するに当たっては、同図に示すごとく、予め液状の放熱用樹脂７９を入れておいたケース７内に、リアクトル１を収容する。このとき、柱状部材４の嵌合凹部４２にケース７の突出部７３を嵌合させる。また、ケース７とコア３との間に放熱用樹脂７９を入り込ませる。
次いで、ボルト７４を柱状部材４の貫通孔４３に挿通させ、ケース７の突出部７３の螺合穴７３１に螺合させることにより、柱状部材４をケース７に固定する。
これにより、リアクトル１をケース７に収容し、固定する。
【００３４】
次に、本例のリアクトル１における作用効果について説明する。
本例のリアクトル１において、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９には、内表面５１１が球面状の凹部５１が形成されている。そのため、柱状部材４とコア３との接触面積を増やすことができ、両者の密着性を高めることができる。また、コイル２の振動によって柱状部材４とコア３との界面に生じる剪断力を、柱状部材４の接触面４０９に形成した凹部５１によって分散・緩和することができる。特に、凹部５１の内表面５１１を球面状としたことにより、その剪断力をより効果的に分散・緩和することができ、柱状部材４とコア３との剥離を確実に抑制することができる。これにより、リアクトル１全体としての剛性を高めることができ、共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させることができる。その結果、リアクトル１を作動させる周波数の領域において、振動の低減を図ることができる。
【００３５】
また、本例では、凹部５１の深さＤ及び幅Ｗは、コア３内の磁性粉末（鉄粉）の平均粒子径以上である。そのため、コア３内の磁性粉末の粒子が柱状部材４の接触面４０９に形成された凹部５１内に入り込み易くなり、柱状部材４とコア３との密着性を十分に高めることができる。
【００３６】
また、柱状部材４の両端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部４１が形成されている。そのため、柱状部材４の放熱効率を高めることができる。
また、柱状部材４の両端部に拡径部４１を形成した場合、コア３内部からの熱応力が柱状部材４の拡径部４１に集中する傾向がある。しかしながら、拡径部４１におけるコア３との接触面４０９に凹部５１が形成されているため、拡径部４１とコア３との間の接触面積を増やし、コア３内部からの熱応力を分散・緩和させることができる。これにより、柱状部材４の拡径部４１への応力集中を効果的に抑制することができる。
【００３７】
このように、本例によれば、柱状部材４とコア３との剥離を抑制し、振動を低減することができるリアクトル１を提供することができる。
【００３８】
（実施例２）
本例は、図６、図７に示すごとく、柱状部材４の接触面４０９に凸部５２を形成した例である。
本例では、同図に示すごとく、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９には、外表面５２１が球面状の凸部５２が形成されている。
【００３９】
さらに詳説すると、同図に示すごとく、柱状部材４における外周面４０２、すなわちコア３との接触面４０９には、複数の凸部５２が形成されている。凸部５２は、柱状部材４の外周面４０２を突出させてなり、その外表面５２１が球面状となっている。また、凸部５２は、他の凸部５２との間にある程度の距離を設けて、接触面４０９全体に万遍なく形成されている。
【００４０】
また、図７に示すごとく、凸部５２の高さＨ及び凸部５２同士の間の距離Ｓは、例えば、コア３内の磁性粉末の平均粒子径以上、最大粒子径以下とすることができる。ここで、平均粒子径は、例えば、５０〜１５０μｍの範囲内とすることができる。また、最大粒子径は、例えば、５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。
なお、図６、図７では、説明の便宜上、柱状部材４の接触面４０９に形成された凸部５２を実際よりも大きく図示してある。
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００４１】
本例の場合、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９には、外表面５２１が球面状の凸部５２が形成されている。そのため、柱状部材４とコア３との接触面積を増やすことができ、両者の密着性を高めることができる。また、コイル２の振動によって柱状部材４とコア３との界面に生じる剪断力を、柱状部材４の接触面４０９に形成した凸部５２によって分散・緩和することができる。特に、凸部５２の外表面５２１を球面状としたことにより、その剪断力をより効果的に分散・緩和することができ、柱状部材４とコア３との剥離を確実に抑制することができる。これにより、リアクトル１全体としての剛性を高めることができ、共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させることができる。その結果、リアクトル１を作動させる周波数の領域において、振動の低減を図ることができる。
【００４２】
また、凸部５２の高さＨ及び凸部５２同士の間の距離Ｓは、コア３内の磁性粉末（鉄粉）の平均粒子径以上である。そのため、コア３内の磁性粉末の粒子が柱状部材４の接触面４０９に形成された凸部５２同士の間に入り込み易くなり、柱状部材４とコア３との密着性を十分に高めることができる。
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４３】
なお、実施例１では、図１、図２に示すごとく、柱状部材４の接触面４０９に凹部５１を形成し、実施例２では、図６、図７に示すごとく、柱状部材４の接触面４０９に凸部５２を形成したが、例えば、柱状部材４の接触面４０９に凹部５１と凸部５２の両方を混在するように形成してもよい。
【００４４】
（実施例３）
リアクトルに係る別態様の実施例について、図を用いて説明する。
本例のリアクトルは、図８に示すごとく、通電により磁束を発生する筒状のコイル２と、コイル２の内周側において、コイル２の軸線方向Ｘに配設された柱状部材４と、絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコア３とを備えている。
コア３の内部には、コイル２及び柱状部材４が埋設されており、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９の表面粗さＲｚは、コア３内の磁性粉末の平均粒子径以上である。
以下、これを詳説する。
【００４５】
図８に示すごとく、本例のリアクトル１は、例えば、車両用のインバータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電力変換装置等に用いられるものである。
リアクトル１は、通電により磁束を発生するコイル２と、コイル２への通電によって発生した磁束の磁路を構成するコア３と、コイル２及びコア３に発生した熱を伝達して放熱する放熱用の柱状部材４とを備えている。
なお、コイル２及びコア３の構成は、実施例１と同様である。
【００４６】
同図に示すごとく、柱状部材４における外周面４０２、すなわちコア３との接触面４０９は、表面に小さな凹凸が形成された粗い面となっており、その表面粗さＲｚは、コア３内の磁性粉末の平均粒子径以上である。なお、本例では、柱状部材４の接触面４０９の表面粗さとしては、最大高さ（Ｒｚ）を用いている。ここで、最大高さ（Ｒｚ）とは、基準長さ毎の最低谷底から最大山頂までの高さをいう。
また、磁性粉末である鉄粉の平均粒子径は、例えば、５０〜１５０μｍの範囲内とすることができる。また、柱状部材４の接触面４０９の表面粗さＲｚは、その上限値を例えば５００〜６００μｍの範囲内とすることができる。
なお、柱状部材４のその他の構成は、実施例１と同様である。
【００４７】
次に、本例のリアクトル１における作用効果について説明する。
本例のリアクトル１において、柱状部材４におけるコア３との接触面４０９の表面粗さＲｚは、コア３内の磁性粉末の平均粒子径以上である。そのため、柱状部材４とコア３との接触面積を増やすことができ、両者の密着性を高めることができる。また、コイル２の振動によって柱状部材４とコア３との界面に生じる剪断力を、表面粗さＲｚを上記特定の値以上とした柱状部材４の接触面４０９の粗さによって効果的に分散・緩和することができ、柱状部材４とコア３との剥離を抑制することができる。これにより、リアクトル１全体としての剛性を高めることができ、共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させることができる。その結果、リアクトル１を作動させる周波数の領域において、振動の低減を図ることができる。
【００４８】
また、本例では、柱状部材４の両端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部４１が形成されている。そのため、柱状部材４の放熱効率を高めることができる。
また、柱状部材４の両端部に拡径部４１を形成した場合、コア３内部からの熱応力が柱状部材４の拡径部４１に集中する傾向がある。しかしながら、柱状部材４の接触面４０９の表面粗さＲｚを上記特定の値以上としていることにより、拡径部４１とコア３との間の接触面積を増やし、コア３内部からの熱応力を分散・緩和させることができる。これにより、柱状部材４の拡径部４１への応力集中を効果的に抑制することができる。
【００４９】
このように、本例によれば、柱状部材４とコア３との剥離を抑制し、振動を低減することができるリアクトル１を提供することができる。
【００５０】
（実施例４）
本例は、図９〜図１１に示すごとく、リアクトルの周波数特性を調べたものである。
本例では、リアクトルの周波数特性をシミュレーション及び実験により評価した。
以下、これを詳説する。
【００５１】
まず、シミュレーションによる周波数特性の評価について説明する。
シミュレーションによる評価では、２種類の試験体Ａ１、Ａ２を準備した。
試験体Ａ１、Ａ２には、図９に示すごとく、基本的な構成が実施例１のリアクトル１（図１参照）と同様のリアクトル８を用いた。
ただし、柱状部材４の外周面４０２（接触面４０９）には、凹部等が形成されていない。また、柱状部材４とコア３との間には、厚さ０．３ｍｍのダミー層３９が設けられている。
【００５２】
また、試験体Ａ１は、ダミー層３９のヤング率をコア３のヤング率と同じとし、柱状部材４とコア３との密着性が高くなるようにした。
また、試験体Ａ２は、ダミー層３９のヤング率をコア３のヤング率の１／１００００以下とし、柱状部材４とコア３との密着性が低い状態を模擬した。
【００５３】
そして、シミュレーションによる周波数特性の評価は、試験体Ａ１、Ａ２について、コイルに通電する電流値を一定とした状態で、電流変動成分の周波数を低周波から高周波まで変化させ、このときのリアクトル表面の振動を計測することによって行った。
【００５４】
図１０にシミュレーションによる周波数特性の評価結果を示す。同図において、縦軸は振動レベル（ｄＢ）、横軸は周波数である。
同図からわかるように、試験体Ａ１は、試験体Ａ２に比べて、共振周波数（固有振動数）が高周波側へと移動している。これは、柱状部材とコアとの密着性を高くしたことにより、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、リアクトル全体の剛性が高くなったからである。
以上の結果から、柱状部材とコアとの密着性が高くなることにより、共振周波数（固有振動数）が高周波側へと移動することがわかる。
【００５５】
次に、実験による周波数特性の評価について説明する。
実験による評価では、２種類の試験体Ｂ１、Ｂ２を準備した。
試験体Ｂ１、Ｂ２には、基本的な構成が実施例１のリアクトル（図１参照）と同様のリアクトルを用いた。
ただし、試験体Ｂ１は、柱状部材の外周面（接触面）に凹部が形成されている。一方、試験体Ｂ２は、柱状部材の外周面（接触面）に凹部が形成されていない。
【００５６】
そして、実験による周波数特性の評価は、シミュレーションと同様に、試験体Ｂ１、Ｂ２について、コイルに通電する電流値を一定とした状態で、電流変動成分の周波数を低周波から高周波まで変化させ、このときのリアクトル表面の振動を計測することによって行った。
【００５７】
図１１に実験による周波数特性の評価結果を示す。同図において、縦軸は振動レベル（ｄＢ）、横軸は周波数である。
同図からわかるように、柱状部材の外表面（接触面）に凹部が形成された試験体Ｂ１は、凹部が形成されていない試験体Ｂ２に比べて、共振周波数（固有振動数）が高周波側へと移動している。これは、柱状部材の外表面（接触面）に凹部を形成し、柱状部材とコアとの密着性を高くしたことにより、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、リアクトル全体の剛性が高くなったからである。また、この結果は、上述したシミュレーションの結果とも一致している。
【００５８】
以上の結果より、リアクトルにおいて、柱状部材におけるコアとの接触面に内表面が球面状の凹部を形成することにより、柱状部材とコアとの密着性を高め、柱状部材とコアとの剥離を抑制し、リアクトル全体としての剛性を高めることができることがわかった。そして、リアクトルの共振周波数（固有振動数）を高周波側へと移動させ、リアクトルを作動させる周波数の領域において振動の低減を図ることができることがわかった。
【００５９】
なお、本例では、実施例１のリアクトルを用いて実験による周波数特性の評価を行ったが、実施例２、３のリアクトルを用いた場合でも、上記と同様の結果が得られるものと考えられる。
【符号の説明】
【００６０】
１ リアクトル
２ コイル
３ コア
４ 柱状部材
４０９ 接触面
５１ 凹部
５１１ 内表面
５２ 凸部
５２１ 外表面
Ｘ 軸線方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により磁束を発生する筒状のコイルと、
該コイルの内周側において、該コイルの軸線方向に配設された柱状部材と、
絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備え、
該コアの内部には、上記コイル及び上記柱状部材が埋設されており、
上記柱状部材における上記コアとの接触面には、少なくとも、内表面が球面状の凹部又は外表面が球面状の凸部が形成されていることを特徴とするリアクトル。
【請求項２】
請求項１に記載のリアクトルにおいて、上記柱状部材の上記接触面には、上記凹部が形成されており、該凹部の深さ及び幅は、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上であることを特徴とするリアクトル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のリアクトルにおいて、上記柱状部材の上記接触面には、上記凸部が形成されており、該凸部の高さ及び該凸部同士の間の距離は、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上であることを特徴とするリアクトル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のリアクトルにおいて、上記柱状部材の両端部のうち、少なくとも一方の端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部が形成されていることを特徴とするリアクトル。
【請求項５】
通電により磁束を発生する筒状のコイルと、
該コイルの内周側において、該コイルの軸線方向に配設された柱状部材と、
絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備え、
該コアの内部には、上記コイル及び上記柱状部材が埋設されており、
上記柱状部材における上記コアとの接触面の表面粗さＲｚは、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上であることを特徴とするリアクトル。
【請求項６】
請求項５に記載のリアクトルにおいて、上記柱状部材の両端部のうち、少なくとも一方の端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部が形成されていることを特徴とするリアクトル。
【請求項１】
通電により磁束を発生する筒状のコイルと、
該コイルの内周側において、該コイルの軸線方向に配設された柱状部材と、
絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備え、
該コアの内部には、上記コイル及び上記柱状部材が埋設されており、
上記柱状部材における上記コアとの接触面には、少なくとも、内表面が球面状の凹部又は外表面が球面状の凸部が形成されていることを特徴とするリアクトル。
【請求項２】
請求項１に記載のリアクトルにおいて、上記柱状部材の上記接触面には、上記凹部が形成されており、該凹部の深さ及び幅は、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上であることを特徴とするリアクトル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のリアクトルにおいて、上記柱状部材の上記接触面には、上記凸部が形成されており、該凸部の高さ及び該凸部同士の間の距離は、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上であることを特徴とするリアクトル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のリアクトルにおいて、上記柱状部材の両端部のうち、少なくとも一方の端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部が形成されていることを特徴とするリアクトル。
【請求項５】
通電により磁束を発生する筒状のコイルと、
該コイルの内周側において、該コイルの軸線方向に配設された柱状部材と、
絶縁樹脂に磁性粉末を混合した磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備え、
該コアの内部には、上記コイル及び上記柱状部材が埋設されており、
上記柱状部材における上記コアとの接触面の表面粗さＲｚは、上記コア内の上記磁性粉末の平均粒子径以上であることを特徴とするリアクトル。
【請求項６】
請求項５に記載のリアクトルにおいて、上記柱状部材の両端部のうち、少なくとも一方の端部には、先端に近づくに従って外径が大きくなる拡径部が形成されていることを特徴とするリアクトル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−６２３８９（Ｐ２０１３−６２３８９Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２００１８２（Ｐ２０１１−２００１８２）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００１３４２５７）ＮＥＣトーキン株式会社 (1,832)
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００１３４２５７）ＮＥＣトーキン株式会社 (1,832)
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