ギャップ付きコア及びコイル装置
【課題】騒音の少ないギャップ付きコア及びコイル装置を提供する。
【解決手段】ギャップ付きコアは、第１の方向において積み重ねられた、第１のコアブロック２１０と、ギャップ部材２２０を介して第１のコアブロックを挟み込む一対の第２のコアブロック２３０と、を有するコア本体と、第１の方向において、一対の第２のコアブロック２３０の外側に配置された、第１の方向と直交する第２の方向にそれぞれ延出する一対の第１の押さえ部材２７０と、第２の方向においてコア本体の両側に配置された、それぞれが第１の方向に延出する一対の第２の押さえ部材２５０と、一対の第２の押さえ部材の各々の両端部を、第２の方向において第２のコアブロックに圧接させるよう作用する締め付け手段２０１と、を備える。一対の第１の押さえ部材２７０の各々の両端部が第２の押さえ部材２５０の各々により連結されて、コア本体を第１の方向に締め付ける力が与えられる。
【解決手段】ギャップ付きコアは、第１の方向において積み重ねられた、第１のコアブロック２１０と、ギャップ部材２２０を介して第１のコアブロックを挟み込む一対の第２のコアブロック２３０と、を有するコア本体と、第１の方向において、一対の第２のコアブロック２３０の外側に配置された、第１の方向と直交する第２の方向にそれぞれ延出する一対の第１の押さえ部材２７０と、第２の方向においてコア本体の両側に配置された、それぞれが第１の方向に延出する一対の第２の押さえ部材２５０と、一対の第２の押さえ部材の各々の両端部を、第２の方向において第２のコアブロックに圧接させるよう作用する締め付け手段２０１と、を備える。一対の第１の押さえ部材２７０の各々の両端部が第２の押さえ部材２５０の各々により連結されて、コア本体を第１の方向に締め付ける力が与えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギャップ付きコア及びギャップ付きコアを備えたコイル装置に関連し、詳細には組み立てられた複数のコアブロックがコア締付具により一体化されたギャップ付きコア及び該ギャップ付きコアを備えたコイル装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているような、ギャップ部材を介して一方向に積み重ねた複数のコアブロックを締付金具により締め付けて一体化したギャップ付きコアが知られている。このようなギャップ付きコアにおいては、各コアブロック間には積み重ね方向に強い磁気吸引力が作用するが、締付金具によりコアブロック同士が積み重ね方向に強く固定されているため、各コアブロックが積み重ね方向に相互に振動して、コアブロックとギャップ部材との衝突によりギャップ部で大きな騒音が発生することは無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１９０３４６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、特許文献１のギャップ付きコアは、剪断方向（ギャップ面と平行な方向）には強く固定されていない為、コアブロック間の剪断方向の振動は十分に抑制されず、コアブロックとギャップ部材との間に生じる摩擦により騒音が発生することがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態に係るギャップ付きコアは、 第１の方向（図２の実施形態においてはＹ軸方向）において積み重ねられた、第１のコアブロックと、ギャップ部材を介して第１のコアブロックを挟み込む一対の第２のコアブロックと、を有するコア本体と、第１の方向において、一対の第２のコアブロックの外側に配置された、第１の方向と直交する第２の方向（同上Ｚ軸方向）にそれぞれ延出する一対の第１の押さえ部材と、第２の方向においてコア本体の両側に配置された、それぞれが第１の方向に延出する一対の第２の押さえ部材と、一対の第２の押さえ部材の各々の両端部を、第２の方向において第２のコアブロックに圧接させるよう作用する締め付け手段と、を備え、一対の第１の押さえ部材の各々の両端部が第２の押さえ部材の各々により連結されて、一対の第１の押さえ部材間でコア本体を第１の方向に締め付ける力が与えられており、一対の第２の押さえ部材の各々の両端部が締め付け手段により第２のコアブロックに圧接されて、一対の第２の押さえ部材間でコア本体を第２の方向に締め付ける力が与えられている。
【０００６】
この構成によれば、積み重ねたコアブロックに対して、積み重ね方向に加えて剪断方向にも締め付け力を与えて固定することにより、隣接するコアブロック間の衝突や摩擦が抑制され、ギャップ部での騒音の発生が防止される。また、第２の押さえ部材が、第１の押さえ部材間でコア本体を第１の方向（コアブロックの積み重ね方向）に締め付ける力を与える機能と、コア本体を第１の方向と垂直な第２の方向（ギャップ付きコアの剪断方向）に締め付ける機能とを兼ね備える構成により、ギャップ付きコアの低騒音化に必要な部品点数を少なくし、低騒音かつ組み立てが容易なギャップ付きコアが提供される。
【０００７】
第２の押さえ部材は、コア本体と対向して第１の方向に延出第１の平板部と、第１の平板部の延出方向両端からコア本体と反対側へ直立する一対の第１の直立部と、を有し、ギャップ付きコアは、一対の第２の押さえ部材の一対の第１の直立部を、一対の第１の押さえ部材の第２の方向における端部にそれぞれ連結する連結手段と、第１及び第２の方向と直交する第３の方向（図２の実施形態においてはＸ軸方向）に延出し、一対の第２の押さえ部材の第１の平板部の第１の方向における端部を介して第２のコアブロックを第２の方向に挟み込み、締め付け手段により第２のコアブロックに押さえ付けられる一対の補強部材と、を更に備えた構成としてもよい。
【０００８】
この構成により、連結手段によって第２の押さえ部材の第１の平板部から直立した一対の第１の直立部に第１の方向の力が加えられても、補強部材によって第１の平板部の浮き上がりが防止されると共に、第２の押さえ部材にコア本体への第２の方向（剪断方向）の締め付け力を与えるため、コア本体に剪断方向へ確実に締め付け力を与えることができる。
【０００９】
補強部材は、コア本体と対向して第３の方向に延出する第２の平板部と、第２の平板部の第１の方向における一端からコア本体と反対側へ直立する第２の直立部と、を有し、第２の直立部は、連結手段により、第１の直立部と共に第１の押さえ部材の延出方向端部に連結され、第２の平板部には、第２の直立部に沿って、第１の直立部が差し込まれる穴が形成されている構成としてもよい。
【００１０】
この構成によれば、補強部材を正確な位置に容易に取り付けることが可能になる。
【００１１】
第２の方向において、第１の押さえ部材はコア本体よりも長く、第１の押さえ部材の両端はコア本体よりも外側に突出し、第１の方向において、第２の押さえ部材はコア本体よりも短く、連結手段は、第１の押さえ部材の一端部及び第１の直立部の一方に形成された雌ねじと、第１の押さえ部材の一端部及び第１の直立部の他方と第２の直立部に形成された通し穴と、通し穴の２つを通り雌ねじと係合するスクリューにより、第１の押さえ部材、第２の押さえ部材及び補強部材を連結する構成としてもよい。
【００１２】
この構成によれば、簡単な構造により、第２の押さえ部材に２つの機能（すなわち、第１の押さえ部材にコア本体を第１の方向への締め付ける力を与える機能と、第２の方向にコア本体を挟み込む機能）を与えることができる。
【００１３】
第１の押さえ部材、第２の押さえ部材、及び補強部材が、板金加工により形成された構成であってもよい。この構成によれば、量産性に優れたギャップ付きコアが提供される。
【００１４】
第２の押さえ部材が非磁性金属板から形成された構成であってもよい。この構成によれば、ギャップの磁気飽和抑制効果を損なうことなく、ギャップ付きコアの低騒音化を可能にする。
【００１５】
締め付け手段は、一対の第２の押さえ部材の延出方向における一端部と、一端部間に挟み込まれた第２のコアブロックとを貫通し、一対の第２の押さえ部材間でコア本体を第２の方向に締め付ける力を一対の第２の押さえ部材に与える第１の締め付けボルトを含む構成としてもよい。
【００１６】
締め付け手段は、一対の第２の押さえ部材の延出方向における中央部と、中央部間に挟み込まれた第１のコアブロックとを貫通し、一対の第２の押さえ部材間でコア本体を第２の方向に締め付ける力を一対の第２の押さえ部材に与える第２の締め付けボルトを含む構成としてもよい。
【００１７】
上記２つの各構成によれば、ギャップ部の近傍で第２の押さえ部材をコア本体に圧接させることが可能になり、ギャップ部付近でコア本体が強固に締め付けられるため、より優れた騒音防止効果が奏される。また、ボルトの頭部とコア本体との間で第２の押さえ部材を挟み込む構成により、第２の押さえ部材が浮きあがらずにコア本体に確実に圧接されるため、コア本体を確実に締め付けることが可能になる。
【００１８】
第１の押さえ部材は、第２の方向に延出してコア本体と対向する第３の平板部と、第１及び第２の方向と垂直な第３の方向における第３の平板部の両端からコアと反対側へ直立した第３の直立部を有し、第２の方向と垂直な断面が略コの字状に形成されている構成としてもよい。
【００１９】
この構成により、第１の押さえ部材の剛性が向上し、より確実にギャップ付きコアに締め付け力を与えることができる。
【００２０】
第２の押さえ部材は非磁性金属板から形成されている構成としてもよい。非磁性金属板は、例えばアルミニウム合金板やステンレス鋼板であってもよい。
【００２１】
この構成によれば、第２の押さえ部材により磁気回路が形成されず、ギャップによる磁気飽和防止効果を阻害することなく、コアを一体化に保持するための締め付け力を確保することができる。
【００２２】
また、本発明の実施形態に係る上記の記載のギャップ付きコアを備えたコイル装置が提供される。このコイル装置は、例えばリアクトルや変圧器であってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の実施形態の構成によれば、積み重ねたコアブロックに対して、積み重ね方向に加えて剪断方向にも締め付け力を与えて固定する為、隣接するコアブロック間の衝突や摩擦が抑制され、ギャップ部での騒音の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係るリアクトルの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るリアクトルの分解図である。
【図３】本発明の実施形態に係るリアクトルのコアの斜視図である。
【図４】本発明の実施形態のベース金具の斜視図である。
【図５】本発明の実施形態の中脚押さえ金具の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態の側脚押さえ金具の斜視図である。
【図７】本発明の実施形態の補強金具の斜視図である。
【図８】本発明の別の実施形態の中脚及びその周囲の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態に係るリアクトル１について、図面を参照しながら説明する。図１はリアクトル１の斜視図であり、図２はその分解図である。本実施形態のリアクトル１は、三相交流用リアクトルであり、コア２と、３組のボビン３及びコイル４と、カバー５を備えている。図３は、リアクトル１のコア２のみを示す斜視図である。以下の説明において、図２における左上側から右下側に向かう方向を幅方向（Ｘ軸正方向）、左下側から右上側に向かう方向を奥行き方向（Ｙ軸正方向）、下側から上側に向かう方向を高さ方向（Ｚ軸正方向）とする。なお、リアクトル１を使用する際には、リアクトル１をどのような方向に向けて配置してもよい。
【００２６】
ボビン３は、絶縁性及び耐熱性を有する樹脂から形成された筒状の部材であり、中空部にはコア２の中脚２１０（後述）が差し込まれる。コイル４は、ボビン３の外周面上に巻き付けられた細長い銅板である。
【００２７】
カバー５は、各コイル４の両端に取り付けられた３対の端子（不図示）及び端子カバー５２と、保護カバー５３と、スペーサー５４を備えている。
【００２８】
図１に示されるように、コア２は、複数のコアブロックとギャップ部材２２０から組み立てられたコア本体２ａと、コア本体２ａを締め付けて一体化する複数の板金部材から組み立てられた締付枠体２ｂとを備えている。
【００２９】
コア本体２ａは、３つの中脚２１０、２つのギャップ部材２２０、及び２つの側脚２３０が、Ｚ軸方向に沿って見たときに「日」字状となるように組み立てられたギャップ付きコアの本体である。中脚２１０及び側脚２３０は、ケイ素鋼板を積層した直方体状（または厚板状）のコアブロックである。図２に示されるように、中脚２１０のＹ軸方向及びＸ軸方向中央には、Ｚ軸方向に貫通する１つの貫通穴２１１が形成されている。また、側脚２３０のＹ軸方向中央には、Ｘ軸方向に等間隔に配列された、Ｚ軸方向に貫通する３つの貫通穴２３１が形成されている。貫通穴２１１及び２３１には、締付ボルト２０１が通される。なお、中脚２１０及び側脚２３０には、他の種類の磁心（例えば圧粉磁心やフェライト磁心）を使用しても良い。また、ギャップ部材２２０は、電気絶縁性を有する非磁性体（例えばアルミナ等のセラミックスや樹脂）から形成された略矩形状の平板部材である。Ｘ軸方向に並べられた３つの中脚２１０を、一対のギャップ部材２２０を介して、一対の側脚２３０によりＹ軸方向に挟み込むことで、「日」字状のコア本体２ａが形成される。
【００３０】
締付枠体２ｂは、２つのベース金具２４０、６つの中脚押さえ金具２５０、２５０’、４枚の絶縁紙２６０、４つの側脚押さえ金具２７０、２つの補強金具２８０、及び９本の締付ボルト２０１から組み立てられた略直方体形状の枠状体である。本実施形態では、ベース金具２４０、側脚押さえ金具２７０及び補強金具２８０は剛性の高い炭素鋼板から形成され、中脚押さえ金具２５０は非磁性体のアルミニウム合金板から形成されている。なお、締付枠体２ｂを構成する各金具は、いずれも剛性の高い非磁性体材料であるステンレス鋼板から形成してもよい。
【００３１】
図４は、ベース金具２４０の斜視図である。ベース金具２４０は、長手方向に延びる３つの折り曲げ線でクランク状に折り曲げられた細長い板金部材である。ベース金具２４０は、３つの折り曲げ線を境に、固定部２４１、直立部２４２、座部２４３及び折返部２４４の４つの細長い略矩形平板状の部分に区画される。具体的には、直立部２４２は固定部２４１に対して直角に曲げられており、座部２４３は直立部２４２に対して固定部２４１と反対側に直角に折り曲げられており、更に折返部２４４は直立部２４２と対向するように座部２４３に対して直角に折り曲げられている。ベース金具２４０は、このようにクランク状に折り曲げられることで、各方向への曲げや捻りに対して高い剛性を有している。固定部２４１は、リアクトル１の設置面に固定される部分であり、長手方向に延びる縁部の２箇所には、設置面に固定するためのボルトを通す切り欠き２４５が形成されている。また、座部２４３は、中脚押さえ金具２５０を介して、リアクトル本体２ａが載せられる部分であり、締付ボルト２０１を通す３つの丸穴２４６が長手方向に等間隔に設けられている。丸穴２４６の間隔は、３つの中脚２１０の配置間隔と同じ値に設定されている。また、座部２４３には、両端の２つの丸穴２４６に隣接して、直立部２４２と座部２４３とを区画する折り曲げ線に沿って２つの細長い角穴２４８が形成されている。また、直立部２４２にも角穴２４８に隣接して角穴２４９が形成されている。角穴２４９は、角穴２４８の長手方向中央部に連絡している。
【００３２】
図５は、中脚押さえ金具２５０の斜視図である。中脚押さえ金具２５０は、略矩形状の細長い平板部２５１と、平板部２５１の長手方向両端で直角に折り曲げられて互いに対向する２つの直立部２５２を有している。平板部２５１の幅は、中脚２１０のＸ軸方向寸法と略同じ大きさに設定されている。また、平板部２５１の長さは、コア本体２ａのＹ軸方向寸法より僅かに短い大きさに設定されている。直立部２５２の幅は、ベース金具２４０に形成された角穴２４８の幅よりも僅かに狭く形成されており、直立部２５２が略隙間無く角穴２４８に差し込まれるようになっている。平板部２５１の幅方向中央には、締付ボルト２０１が通される３つの穴（１つの丸穴２５３と２つの長穴２５４）が長手方向に等間隔に設けられている。具体的には、平板部２５１の長手方向中央部に丸穴２５３が形成され、両端部に長穴２５４が形成されている。また、直立部２５２の略中央には、側脚押さえ金具２７０に固定するためのスクリュー２０３と係合する雌ねじ２５５が設けられている。なお、中脚押さえ金具２５０’は、直立部２５２を有していない点を除いて、中脚押さえ金具２５０と同一形状であるため、詳しい説明は省略する。
【００３３】
図６は、側脚押さえ金具２７０の斜視図である。側脚押さえ金具２７０は、略矩形状の細長い平板部２７１と、平板部２７１の幅方向両端で直角に折り曲げられて互いに対向する２つの略矩形状の直立部２７２、２７３を有している。平板部２７１の長手方向両端付近には、中脚押さえ金具２５０を固定するためのスクリュー２０３が通る丸穴２７６が設けられている。直立部２７３には、長手方向中央部にはツマミ部２７４が設けられ、幅が広くなっている。ツマミ部２７４の略中央には指が通る程度の直径の丸穴２７５が形成されている。
【００３４】
図７は、補強金具２８０の斜視図である。補強金具２８０は、略矩形状の細長い平板部２８１と、平板部２８１の長手方向に延びる縁部の一方から垂直に延びる２つの直立部２８２を有している。平板部２８１の短手方向中央には、締付ボルト２０１が通される３つの丸穴２８４が長手方向に等間隔に設けられている。丸穴２８４の間隔は、３つの中脚２１０の配置間隔と同じ値に設定されている。また、２つの直立部２８２は、両端の丸穴２８４にそれぞれ隣接して配置されている。また、平板部２８１には、２つの直立部２８２に沿って、２つの細長い角穴２８３が形成されている。２つの角穴２８３は、ベース金具２４０に形成された２つの角穴２４８と、同じ大きさ及び同じ間隔で形成されており、中脚押さえ金具２５０の直立部２５２が略隙間無く差し込まれるようになっている。また、直立部２８２にも、平板部２８１に沿って角穴２８５が形成されている。角穴２８５は、補強金具２８０を側脚押さえ金具２７０に固定するスクリュー２０３が通る程度の大きさに形成されており、角穴２８３の中央部に連絡している。また、補強金具２８０の丸穴２８４の間には、Ｌ字状の係合爪２８６が複数設けられている。係合爪２８６は、平板部２８１から直立部２８２と同じ側に直立した後、平板部２８１の長手方向中央へ向けて水平に伸びている。係合爪２８６は、スペーサー５４の固定に使用される。更に、補強金具２８０の長手方向両端部には、保護カバー５３をスクリュー２０４（図１）で固定するための雌ねじ２８７が形成されている。
【００３５】
次に、コア２の構造の詳細を説明する。中脚２１０は、一対の中脚押さえ金具２５０又は２５０’により上下に挟まれている。具体的には、Ｘ軸方向両端の２つの中脚２１０は直立部２５２を有する中脚押さえ金具２５０で挟まれ、Ｘ軸方向中央の１つの中脚２１０は直立部２５２が形成されていない中脚押さえ金具２５０’で挟まれている。一対の中脚押さえ金具２５０又は２５０’は、１組の締付ボルト２０１とナット２０２によって、中脚２１０に取り付けられている。中脚押さえ金具２５０、２５０’が取り付けられた中脚２１０には、ボビン３が被せられ、更にボビン３を介してコイル４が巻き付けられている。それぞれコイル４が巻き付けられた３つの中脚２１０は、コイル４の軸をＹ軸方向に向けて、Ｘ軸方向に等間隔に並べられ、Ｙ軸方向両側から一対のギャップ部材２２０で挟み込まれ、更にその外側から一対の側脚２３０で挟み込まれて、「日」字状のコア本体２ａが形成される。なお、中脚押さえ金具２５０、２５０’の長さは、中脚２１０のＹ軸方向寸法よりも長く、側脚２３０を含むコア本体２ａのＹ軸方向の略全長に及ぶ。
【００３６】
側脚２３０は、３対の中脚押さえ金具２５０、２５０’の端部を介して、ベース金具２４０と補強金具２８０により上下に挟まれている。そして、３組の締付ボルト２０１とナット２０２により、ベース金具２４０と補強金具２８０との間で締め付けられて、固定されている。具体的には、締付ボルト２０１を、下から順に、ベース金具２４０の丸穴２４６、中脚２１０の下側に配置される中脚押さえ金具２５０又は２５０’の長穴２５４、側脚２３０の貫通穴２３１、中脚２１０の上側に配置される中脚押さえ金具２５０又は２５０’の長穴２５４、及び補強金具２８０の丸穴２８４に通した後、ナット２０２に捩じ込むことで、これらが一体に固定されている。また、補強金具２８０の角穴２８３には、中脚押さえ金具２５０の直立部２５２が差し込まれる。
【００３７】
中脚２１０と側脚２３０との間のギャップ部は、中脚押さえ金具２５０、２５０’により上下に挟まれ、締付ボルト２０１とナット２０２により剪断方向（ギャップ面と平行な方向）に固定されている。
【００３８】
また、コア本体２ａは、Ｙ軸方向両側から、絶縁紙２６０を介して、２対の側脚押さえ金具２７０により挟み込まれている。側脚押さえ金具２７０は、それぞれ直立部２７２、２７３をＹ軸方向外側に向け、長手方向をＺ軸方向に向けて配置される。各側脚押さえ金具２７０は、それぞれ２本のスクリュー２０３により一対の中脚押さえ金具２５０、ベース金具２４０及び補強金具２８０に固定される。具体的には、２本のスクリュー２０３を、Ｙ軸方向外側から、側脚押さえ金具２７０の丸穴２７６、次いで補強金具２８０の角穴２８５にそれぞれ通した後、中脚押さえ金具２５０の雌ねじ２５５に捻じ込むことで、側脚押さえ金具２７０は中脚押さえ金具２５０及び補強金具２８０に固定される。また、中脚押さえ金具２５０のＹ軸方向の長さは、コア本体２ａのＹ軸方向の長さよりも若干短く形成されている。その為、絶縁紙２６０を介してコア本体２ａを挟み込む一対の側脚押さえ金具２７０の平板部２７１の間隔よりも、この一対の平板部２７１の間で挟み込まれる中脚押さえ金具２５０の直立部２５２の外側の面同士の間隔の方が短くなる。従って、スクリュー２０３を捻じ込むことにより、一対の側脚押さえ金具２７０の間で各中脚押さえ金具２５０が引っ張られると共に、一対の側脚押さえ金具２７０の間でコア本体２ａに軸方向（すなわち中脚２１０と側脚２３０の積み重ね方向）の締め付け力が加えられる。
【００３９】
次に、補強金具２８０及びベース金具２４０の効果について説明する。本実施形態では、ベース金具２４０又は補強金具２８０により、中脚押さえ金具２５０の長手方向両端部が側脚２３０に強く押さえ付けられている。柔らかいアルミニウム合金から形成された中脚押さえ金具２５０は、スクリュー２０３によってＹ軸方向に強い張力が加えられると、時間の経過と共に直立部２５２が徐々にＹ軸方向外側へ倒れるため、次第に張力が緩和し、コアに十分な締め付け力が与えられなくなる場合がある。
【００４０】
中脚押さえ金具２５０に張力を加えた直後にベース金具２４０又は補強金具２８０により中脚押さえ金具２５０の平板部２５１の両端部を強く側脚２３０に固定することで、その後に直立部２５２が倒れても、側脚２３０に固定された平板部２５１の両端部間の張力は残留する。そのため、一対の側脚２３０間で中脚２１０を締め付ける力が経時的に低下することはなく、従って、ギャップ部で振動が発生することもない。
【００４１】
また、中脚押さえ金具２５０の直立部２５２にＹ軸方向の張力が加えられる作用点（すなわちスクリュー２０３と係合する雌ねじ２５５）は、直立部２５２が平板部２５１と接続する位置（折り曲げ部）よりもＺ軸方向に離れている。そのため、直立部２５２を介して中脚押さえ金具２５０にＹ軸方向の張力が加えられると、折り曲げ部の回りにトルクが発生する。このトルクにより、平板部２５１に反りが生じてコア本体２ａから浮き上がり、コア本体２ａのギャップ付近を剪断方向に押さえ付ける力が加えられなくなる。本実施形態のように、ベース金具２４０又は補強金具２８０により中脚押さえ金具２５０の長手方向両端部を側脚２３０に強く押さえ付ける構成により、このような平板部２５１の浮き上がりが防止され、尚且つ、更に強い剪断方向の締め付け力が与えられるため、ギャップ部の剪断方向の振動及びこの振動に伴う騒音の発生が抑制される。
【００４２】
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施の形態は、上記に説明したものに限定されず、特許請求の範囲の記載により表現された技術的思想の範囲内で任意に変更することができる。
【００４３】
上記の実施形態においては、中脚２１０及び中脚押さえ金具２５０又は２５０’のＹ軸方向中央にそれぞれ設けられた貫通穴２１１、２５３に締付ボルト２０１を通し、締付ボルト２０１及びナット２０２により一対の中脚押さえ金具２５０又は２５０’の間で中脚２１０を締め付けるようになっている。しかしながら、締付ボルト２０１及びナット２０２により中脚押さえ金具２５０又は２５０’を中脚２１０に固定する必要は必ずしもない。図８は、締付ボルト２０１を使用せずに中脚押さえ金具２５０又は２５０’を中脚２１０に固定する構成例における、中脚２１０及びその周囲の縦断面図である。図８に示されるように、中脚２１０ａ及び中脚押さえ金具２５０ａには、それぞれ貫通穴２１１及び２５３が形成されておらず、従って締付ボルト２０１及びナット２０２によって固定されていない。その代わりに、コイル４の巻き付け力が、ボビン３を介して各中脚押さえ金具２５０ａに伝達され、この力により各中脚押さえ金具２５０ａが中脚２１０ａに押さえつけられる。
【００４４】
また、上記の実施形態は本発明を三相交流リアクトルに適用した例であるが、単相又は２相交流リアクトルに本発明を適用することもできる。例えば、上記実施形態のコア本体１ａは３つの中脚２１０を備えているが、任意の数（例えば１つ、２つ、或いは４つ以上）の中脚を備えたギャップ付きコアに本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１ リアクトル
２ コア
２０１ 締付ボルト
２０２ ナット
２０３、２０４ スクリュー
２１０ 中脚
２２０ ギャップ部材
２３０ 側脚
２４０ ベース金具
２５０、２５０’ 中脚押さえ金具
２６０ 絶縁紙
２７０ 側脚押さえ金具
２８０ 補強金具
３ ボビン
４ コイル
５ カバー
５２ 端子カバー
５３ 保護カバー
５４ スペーサー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギャップ付きコア及びギャップ付きコアを備えたコイル装置に関連し、詳細には組み立てられた複数のコアブロックがコア締付具により一体化されたギャップ付きコア及び該ギャップ付きコアを備えたコイル装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているような、ギャップ部材を介して一方向に積み重ねた複数のコアブロックを締付金具により締め付けて一体化したギャップ付きコアが知られている。このようなギャップ付きコアにおいては、各コアブロック間には積み重ね方向に強い磁気吸引力が作用するが、締付金具によりコアブロック同士が積み重ね方向に強く固定されているため、各コアブロックが積み重ね方向に相互に振動して、コアブロックとギャップ部材との衝突によりギャップ部で大きな騒音が発生することは無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１９０３４６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、特許文献１のギャップ付きコアは、剪断方向（ギャップ面と平行な方向）には強く固定されていない為、コアブロック間の剪断方向の振動は十分に抑制されず、コアブロックとギャップ部材との間に生じる摩擦により騒音が発生することがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態に係るギャップ付きコアは、 第１の方向（図２の実施形態においてはＹ軸方向）において積み重ねられた、第１のコアブロックと、ギャップ部材を介して第１のコアブロックを挟み込む一対の第２のコアブロックと、を有するコア本体と、第１の方向において、一対の第２のコアブロックの外側に配置された、第１の方向と直交する第２の方向（同上Ｚ軸方向）にそれぞれ延出する一対の第１の押さえ部材と、第２の方向においてコア本体の両側に配置された、それぞれが第１の方向に延出する一対の第２の押さえ部材と、一対の第２の押さえ部材の各々の両端部を、第２の方向において第２のコアブロックに圧接させるよう作用する締め付け手段と、を備え、一対の第１の押さえ部材の各々の両端部が第２の押さえ部材の各々により連結されて、一対の第１の押さえ部材間でコア本体を第１の方向に締め付ける力が与えられており、一対の第２の押さえ部材の各々の両端部が締め付け手段により第２のコアブロックに圧接されて、一対の第２の押さえ部材間でコア本体を第２の方向に締め付ける力が与えられている。
【０００６】
この構成によれば、積み重ねたコアブロックに対して、積み重ね方向に加えて剪断方向にも締め付け力を与えて固定することにより、隣接するコアブロック間の衝突や摩擦が抑制され、ギャップ部での騒音の発生が防止される。また、第２の押さえ部材が、第１の押さえ部材間でコア本体を第１の方向（コアブロックの積み重ね方向）に締め付ける力を与える機能と、コア本体を第１の方向と垂直な第２の方向（ギャップ付きコアの剪断方向）に締め付ける機能とを兼ね備える構成により、ギャップ付きコアの低騒音化に必要な部品点数を少なくし、低騒音かつ組み立てが容易なギャップ付きコアが提供される。
【０００７】
第２の押さえ部材は、コア本体と対向して第１の方向に延出第１の平板部と、第１の平板部の延出方向両端からコア本体と反対側へ直立する一対の第１の直立部と、を有し、ギャップ付きコアは、一対の第２の押さえ部材の一対の第１の直立部を、一対の第１の押さえ部材の第２の方向における端部にそれぞれ連結する連結手段と、第１及び第２の方向と直交する第３の方向（図２の実施形態においてはＸ軸方向）に延出し、一対の第２の押さえ部材の第１の平板部の第１の方向における端部を介して第２のコアブロックを第２の方向に挟み込み、締め付け手段により第２のコアブロックに押さえ付けられる一対の補強部材と、を更に備えた構成としてもよい。
【０００８】
この構成により、連結手段によって第２の押さえ部材の第１の平板部から直立した一対の第１の直立部に第１の方向の力が加えられても、補強部材によって第１の平板部の浮き上がりが防止されると共に、第２の押さえ部材にコア本体への第２の方向（剪断方向）の締め付け力を与えるため、コア本体に剪断方向へ確実に締め付け力を与えることができる。
【０００９】
補強部材は、コア本体と対向して第３の方向に延出する第２の平板部と、第２の平板部の第１の方向における一端からコア本体と反対側へ直立する第２の直立部と、を有し、第２の直立部は、連結手段により、第１の直立部と共に第１の押さえ部材の延出方向端部に連結され、第２の平板部には、第２の直立部に沿って、第１の直立部が差し込まれる穴が形成されている構成としてもよい。
【００１０】
この構成によれば、補強部材を正確な位置に容易に取り付けることが可能になる。
【００１１】
第２の方向において、第１の押さえ部材はコア本体よりも長く、第１の押さえ部材の両端はコア本体よりも外側に突出し、第１の方向において、第２の押さえ部材はコア本体よりも短く、連結手段は、第１の押さえ部材の一端部及び第１の直立部の一方に形成された雌ねじと、第１の押さえ部材の一端部及び第１の直立部の他方と第２の直立部に形成された通し穴と、通し穴の２つを通り雌ねじと係合するスクリューにより、第１の押さえ部材、第２の押さえ部材及び補強部材を連結する構成としてもよい。
【００１２】
この構成によれば、簡単な構造により、第２の押さえ部材に２つの機能（すなわち、第１の押さえ部材にコア本体を第１の方向への締め付ける力を与える機能と、第２の方向にコア本体を挟み込む機能）を与えることができる。
【００１３】
第１の押さえ部材、第２の押さえ部材、及び補強部材が、板金加工により形成された構成であってもよい。この構成によれば、量産性に優れたギャップ付きコアが提供される。
【００１４】
第２の押さえ部材が非磁性金属板から形成された構成であってもよい。この構成によれば、ギャップの磁気飽和抑制効果を損なうことなく、ギャップ付きコアの低騒音化を可能にする。
【００１５】
締め付け手段は、一対の第２の押さえ部材の延出方向における一端部と、一端部間に挟み込まれた第２のコアブロックとを貫通し、一対の第２の押さえ部材間でコア本体を第２の方向に締め付ける力を一対の第２の押さえ部材に与える第１の締め付けボルトを含む構成としてもよい。
【００１６】
締め付け手段は、一対の第２の押さえ部材の延出方向における中央部と、中央部間に挟み込まれた第１のコアブロックとを貫通し、一対の第２の押さえ部材間でコア本体を第２の方向に締め付ける力を一対の第２の押さえ部材に与える第２の締め付けボルトを含む構成としてもよい。
【００１７】
上記２つの各構成によれば、ギャップ部の近傍で第２の押さえ部材をコア本体に圧接させることが可能になり、ギャップ部付近でコア本体が強固に締め付けられるため、より優れた騒音防止効果が奏される。また、ボルトの頭部とコア本体との間で第２の押さえ部材を挟み込む構成により、第２の押さえ部材が浮きあがらずにコア本体に確実に圧接されるため、コア本体を確実に締め付けることが可能になる。
【００１８】
第１の押さえ部材は、第２の方向に延出してコア本体と対向する第３の平板部と、第１及び第２の方向と垂直な第３の方向における第３の平板部の両端からコアと反対側へ直立した第３の直立部を有し、第２の方向と垂直な断面が略コの字状に形成されている構成としてもよい。
【００１９】
この構成により、第１の押さえ部材の剛性が向上し、より確実にギャップ付きコアに締め付け力を与えることができる。
【００２０】
第２の押さえ部材は非磁性金属板から形成されている構成としてもよい。非磁性金属板は、例えばアルミニウム合金板やステンレス鋼板であってもよい。
【００２１】
この構成によれば、第２の押さえ部材により磁気回路が形成されず、ギャップによる磁気飽和防止効果を阻害することなく、コアを一体化に保持するための締め付け力を確保することができる。
【００２２】
また、本発明の実施形態に係る上記の記載のギャップ付きコアを備えたコイル装置が提供される。このコイル装置は、例えばリアクトルや変圧器であってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の実施形態の構成によれば、積み重ねたコアブロックに対して、積み重ね方向に加えて剪断方向にも締め付け力を与えて固定する為、隣接するコアブロック間の衝突や摩擦が抑制され、ギャップ部での騒音の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係るリアクトルの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るリアクトルの分解図である。
【図３】本発明の実施形態に係るリアクトルのコアの斜視図である。
【図４】本発明の実施形態のベース金具の斜視図である。
【図５】本発明の実施形態の中脚押さえ金具の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態の側脚押さえ金具の斜視図である。
【図７】本発明の実施形態の補強金具の斜視図である。
【図８】本発明の別の実施形態の中脚及びその周囲の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態に係るリアクトル１について、図面を参照しながら説明する。図１はリアクトル１の斜視図であり、図２はその分解図である。本実施形態のリアクトル１は、三相交流用リアクトルであり、コア２と、３組のボビン３及びコイル４と、カバー５を備えている。図３は、リアクトル１のコア２のみを示す斜視図である。以下の説明において、図２における左上側から右下側に向かう方向を幅方向（Ｘ軸正方向）、左下側から右上側に向かう方向を奥行き方向（Ｙ軸正方向）、下側から上側に向かう方向を高さ方向（Ｚ軸正方向）とする。なお、リアクトル１を使用する際には、リアクトル１をどのような方向に向けて配置してもよい。
【００２６】
ボビン３は、絶縁性及び耐熱性を有する樹脂から形成された筒状の部材であり、中空部にはコア２の中脚２１０（後述）が差し込まれる。コイル４は、ボビン３の外周面上に巻き付けられた細長い銅板である。
【００２７】
カバー５は、各コイル４の両端に取り付けられた３対の端子（不図示）及び端子カバー５２と、保護カバー５３と、スペーサー５４を備えている。
【００２８】
図１に示されるように、コア２は、複数のコアブロックとギャップ部材２２０から組み立てられたコア本体２ａと、コア本体２ａを締め付けて一体化する複数の板金部材から組み立てられた締付枠体２ｂとを備えている。
【００２９】
コア本体２ａは、３つの中脚２１０、２つのギャップ部材２２０、及び２つの側脚２３０が、Ｚ軸方向に沿って見たときに「日」字状となるように組み立てられたギャップ付きコアの本体である。中脚２１０及び側脚２３０は、ケイ素鋼板を積層した直方体状（または厚板状）のコアブロックである。図２に示されるように、中脚２１０のＹ軸方向及びＸ軸方向中央には、Ｚ軸方向に貫通する１つの貫通穴２１１が形成されている。また、側脚２３０のＹ軸方向中央には、Ｘ軸方向に等間隔に配列された、Ｚ軸方向に貫通する３つの貫通穴２３１が形成されている。貫通穴２１１及び２３１には、締付ボルト２０１が通される。なお、中脚２１０及び側脚２３０には、他の種類の磁心（例えば圧粉磁心やフェライト磁心）を使用しても良い。また、ギャップ部材２２０は、電気絶縁性を有する非磁性体（例えばアルミナ等のセラミックスや樹脂）から形成された略矩形状の平板部材である。Ｘ軸方向に並べられた３つの中脚２１０を、一対のギャップ部材２２０を介して、一対の側脚２３０によりＹ軸方向に挟み込むことで、「日」字状のコア本体２ａが形成される。
【００３０】
締付枠体２ｂは、２つのベース金具２４０、６つの中脚押さえ金具２５０、２５０’、４枚の絶縁紙２６０、４つの側脚押さえ金具２７０、２つの補強金具２８０、及び９本の締付ボルト２０１から組み立てられた略直方体形状の枠状体である。本実施形態では、ベース金具２４０、側脚押さえ金具２７０及び補強金具２８０は剛性の高い炭素鋼板から形成され、中脚押さえ金具２５０は非磁性体のアルミニウム合金板から形成されている。なお、締付枠体２ｂを構成する各金具は、いずれも剛性の高い非磁性体材料であるステンレス鋼板から形成してもよい。
【００３１】
図４は、ベース金具２４０の斜視図である。ベース金具２４０は、長手方向に延びる３つの折り曲げ線でクランク状に折り曲げられた細長い板金部材である。ベース金具２４０は、３つの折り曲げ線を境に、固定部２４１、直立部２４２、座部２４３及び折返部２４４の４つの細長い略矩形平板状の部分に区画される。具体的には、直立部２４２は固定部２４１に対して直角に曲げられており、座部２４３は直立部２４２に対して固定部２４１と反対側に直角に折り曲げられており、更に折返部２４４は直立部２４２と対向するように座部２４３に対して直角に折り曲げられている。ベース金具２４０は、このようにクランク状に折り曲げられることで、各方向への曲げや捻りに対して高い剛性を有している。固定部２４１は、リアクトル１の設置面に固定される部分であり、長手方向に延びる縁部の２箇所には、設置面に固定するためのボルトを通す切り欠き２４５が形成されている。また、座部２４３は、中脚押さえ金具２５０を介して、リアクトル本体２ａが載せられる部分であり、締付ボルト２０１を通す３つの丸穴２４６が長手方向に等間隔に設けられている。丸穴２４６の間隔は、３つの中脚２１０の配置間隔と同じ値に設定されている。また、座部２４３には、両端の２つの丸穴２４６に隣接して、直立部２４２と座部２４３とを区画する折り曲げ線に沿って２つの細長い角穴２４８が形成されている。また、直立部２４２にも角穴２４８に隣接して角穴２４９が形成されている。角穴２４９は、角穴２４８の長手方向中央部に連絡している。
【００３２】
図５は、中脚押さえ金具２５０の斜視図である。中脚押さえ金具２５０は、略矩形状の細長い平板部２５１と、平板部２５１の長手方向両端で直角に折り曲げられて互いに対向する２つの直立部２５２を有している。平板部２５１の幅は、中脚２１０のＸ軸方向寸法と略同じ大きさに設定されている。また、平板部２５１の長さは、コア本体２ａのＹ軸方向寸法より僅かに短い大きさに設定されている。直立部２５２の幅は、ベース金具２４０に形成された角穴２４８の幅よりも僅かに狭く形成されており、直立部２５２が略隙間無く角穴２４８に差し込まれるようになっている。平板部２５１の幅方向中央には、締付ボルト２０１が通される３つの穴（１つの丸穴２５３と２つの長穴２５４）が長手方向に等間隔に設けられている。具体的には、平板部２５１の長手方向中央部に丸穴２５３が形成され、両端部に長穴２５４が形成されている。また、直立部２５２の略中央には、側脚押さえ金具２７０に固定するためのスクリュー２０３と係合する雌ねじ２５５が設けられている。なお、中脚押さえ金具２５０’は、直立部２５２を有していない点を除いて、中脚押さえ金具２５０と同一形状であるため、詳しい説明は省略する。
【００３３】
図６は、側脚押さえ金具２７０の斜視図である。側脚押さえ金具２７０は、略矩形状の細長い平板部２７１と、平板部２７１の幅方向両端で直角に折り曲げられて互いに対向する２つの略矩形状の直立部２７２、２７３を有している。平板部２７１の長手方向両端付近には、中脚押さえ金具２５０を固定するためのスクリュー２０３が通る丸穴２７６が設けられている。直立部２７３には、長手方向中央部にはツマミ部２７４が設けられ、幅が広くなっている。ツマミ部２７４の略中央には指が通る程度の直径の丸穴２７５が形成されている。
【００３４】
図７は、補強金具２８０の斜視図である。補強金具２８０は、略矩形状の細長い平板部２８１と、平板部２８１の長手方向に延びる縁部の一方から垂直に延びる２つの直立部２８２を有している。平板部２８１の短手方向中央には、締付ボルト２０１が通される３つの丸穴２８４が長手方向に等間隔に設けられている。丸穴２８４の間隔は、３つの中脚２１０の配置間隔と同じ値に設定されている。また、２つの直立部２８２は、両端の丸穴２８４にそれぞれ隣接して配置されている。また、平板部２８１には、２つの直立部２８２に沿って、２つの細長い角穴２８３が形成されている。２つの角穴２８３は、ベース金具２４０に形成された２つの角穴２４８と、同じ大きさ及び同じ間隔で形成されており、中脚押さえ金具２５０の直立部２５２が略隙間無く差し込まれるようになっている。また、直立部２８２にも、平板部２８１に沿って角穴２８５が形成されている。角穴２８５は、補強金具２８０を側脚押さえ金具２７０に固定するスクリュー２０３が通る程度の大きさに形成されており、角穴２８３の中央部に連絡している。また、補強金具２８０の丸穴２８４の間には、Ｌ字状の係合爪２８６が複数設けられている。係合爪２８６は、平板部２８１から直立部２８２と同じ側に直立した後、平板部２８１の長手方向中央へ向けて水平に伸びている。係合爪２８６は、スペーサー５４の固定に使用される。更に、補強金具２８０の長手方向両端部には、保護カバー５３をスクリュー２０４（図１）で固定するための雌ねじ２８７が形成されている。
【００３５】
次に、コア２の構造の詳細を説明する。中脚２１０は、一対の中脚押さえ金具２５０又は２５０’により上下に挟まれている。具体的には、Ｘ軸方向両端の２つの中脚２１０は直立部２５２を有する中脚押さえ金具２５０で挟まれ、Ｘ軸方向中央の１つの中脚２１０は直立部２５２が形成されていない中脚押さえ金具２５０’で挟まれている。一対の中脚押さえ金具２５０又は２５０’は、１組の締付ボルト２０１とナット２０２によって、中脚２１０に取り付けられている。中脚押さえ金具２５０、２５０’が取り付けられた中脚２１０には、ボビン３が被せられ、更にボビン３を介してコイル４が巻き付けられている。それぞれコイル４が巻き付けられた３つの中脚２１０は、コイル４の軸をＹ軸方向に向けて、Ｘ軸方向に等間隔に並べられ、Ｙ軸方向両側から一対のギャップ部材２２０で挟み込まれ、更にその外側から一対の側脚２３０で挟み込まれて、「日」字状のコア本体２ａが形成される。なお、中脚押さえ金具２５０、２５０’の長さは、中脚２１０のＹ軸方向寸法よりも長く、側脚２３０を含むコア本体２ａのＹ軸方向の略全長に及ぶ。
【００３６】
側脚２３０は、３対の中脚押さえ金具２５０、２５０’の端部を介して、ベース金具２４０と補強金具２８０により上下に挟まれている。そして、３組の締付ボルト２０１とナット２０２により、ベース金具２４０と補強金具２８０との間で締め付けられて、固定されている。具体的には、締付ボルト２０１を、下から順に、ベース金具２４０の丸穴２４６、中脚２１０の下側に配置される中脚押さえ金具２５０又は２５０’の長穴２５４、側脚２３０の貫通穴２３１、中脚２１０の上側に配置される中脚押さえ金具２５０又は２５０’の長穴２５４、及び補強金具２８０の丸穴２８４に通した後、ナット２０２に捩じ込むことで、これらが一体に固定されている。また、補強金具２８０の角穴２８３には、中脚押さえ金具２５０の直立部２５２が差し込まれる。
【００３７】
中脚２１０と側脚２３０との間のギャップ部は、中脚押さえ金具２５０、２５０’により上下に挟まれ、締付ボルト２０１とナット２０２により剪断方向（ギャップ面と平行な方向）に固定されている。
【００３８】
また、コア本体２ａは、Ｙ軸方向両側から、絶縁紙２６０を介して、２対の側脚押さえ金具２７０により挟み込まれている。側脚押さえ金具２７０は、それぞれ直立部２７２、２７３をＹ軸方向外側に向け、長手方向をＺ軸方向に向けて配置される。各側脚押さえ金具２７０は、それぞれ２本のスクリュー２０３により一対の中脚押さえ金具２５０、ベース金具２４０及び補強金具２８０に固定される。具体的には、２本のスクリュー２０３を、Ｙ軸方向外側から、側脚押さえ金具２７０の丸穴２７６、次いで補強金具２８０の角穴２８５にそれぞれ通した後、中脚押さえ金具２５０の雌ねじ２５５に捻じ込むことで、側脚押さえ金具２７０は中脚押さえ金具２５０及び補強金具２８０に固定される。また、中脚押さえ金具２５０のＹ軸方向の長さは、コア本体２ａのＹ軸方向の長さよりも若干短く形成されている。その為、絶縁紙２６０を介してコア本体２ａを挟み込む一対の側脚押さえ金具２７０の平板部２７１の間隔よりも、この一対の平板部２７１の間で挟み込まれる中脚押さえ金具２５０の直立部２５２の外側の面同士の間隔の方が短くなる。従って、スクリュー２０３を捻じ込むことにより、一対の側脚押さえ金具２７０の間で各中脚押さえ金具２５０が引っ張られると共に、一対の側脚押さえ金具２７０の間でコア本体２ａに軸方向（すなわち中脚２１０と側脚２３０の積み重ね方向）の締め付け力が加えられる。
【００３９】
次に、補強金具２８０及びベース金具２４０の効果について説明する。本実施形態では、ベース金具２４０又は補強金具２８０により、中脚押さえ金具２５０の長手方向両端部が側脚２３０に強く押さえ付けられている。柔らかいアルミニウム合金から形成された中脚押さえ金具２５０は、スクリュー２０３によってＹ軸方向に強い張力が加えられると、時間の経過と共に直立部２５２が徐々にＹ軸方向外側へ倒れるため、次第に張力が緩和し、コアに十分な締め付け力が与えられなくなる場合がある。
【００４０】
中脚押さえ金具２５０に張力を加えた直後にベース金具２４０又は補強金具２８０により中脚押さえ金具２５０の平板部２５１の両端部を強く側脚２３０に固定することで、その後に直立部２５２が倒れても、側脚２３０に固定された平板部２５１の両端部間の張力は残留する。そのため、一対の側脚２３０間で中脚２１０を締め付ける力が経時的に低下することはなく、従って、ギャップ部で振動が発生することもない。
【００４１】
また、中脚押さえ金具２５０の直立部２５２にＹ軸方向の張力が加えられる作用点（すなわちスクリュー２０３と係合する雌ねじ２５５）は、直立部２５２が平板部２５１と接続する位置（折り曲げ部）よりもＺ軸方向に離れている。そのため、直立部２５２を介して中脚押さえ金具２５０にＹ軸方向の張力が加えられると、折り曲げ部の回りにトルクが発生する。このトルクにより、平板部２５１に反りが生じてコア本体２ａから浮き上がり、コア本体２ａのギャップ付近を剪断方向に押さえ付ける力が加えられなくなる。本実施形態のように、ベース金具２４０又は補強金具２８０により中脚押さえ金具２５０の長手方向両端部を側脚２３０に強く押さえ付ける構成により、このような平板部２５１の浮き上がりが防止され、尚且つ、更に強い剪断方向の締め付け力が与えられるため、ギャップ部の剪断方向の振動及びこの振動に伴う騒音の発生が抑制される。
【００４２】
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施の形態は、上記に説明したものに限定されず、特許請求の範囲の記載により表現された技術的思想の範囲内で任意に変更することができる。
【００４３】
上記の実施形態においては、中脚２１０及び中脚押さえ金具２５０又は２５０’のＹ軸方向中央にそれぞれ設けられた貫通穴２１１、２５３に締付ボルト２０１を通し、締付ボルト２０１及びナット２０２により一対の中脚押さえ金具２５０又は２５０’の間で中脚２１０を締め付けるようになっている。しかしながら、締付ボルト２０１及びナット２０２により中脚押さえ金具２５０又は２５０’を中脚２１０に固定する必要は必ずしもない。図８は、締付ボルト２０１を使用せずに中脚押さえ金具２５０又は２５０’を中脚２１０に固定する構成例における、中脚２１０及びその周囲の縦断面図である。図８に示されるように、中脚２１０ａ及び中脚押さえ金具２５０ａには、それぞれ貫通穴２１１及び２５３が形成されておらず、従って締付ボルト２０１及びナット２０２によって固定されていない。その代わりに、コイル４の巻き付け力が、ボビン３を介して各中脚押さえ金具２５０ａに伝達され、この力により各中脚押さえ金具２５０ａが中脚２１０ａに押さえつけられる。
【００４４】
また、上記の実施形態は本発明を三相交流リアクトルに適用した例であるが、単相又は２相交流リアクトルに本発明を適用することもできる。例えば、上記実施形態のコア本体１ａは３つの中脚２１０を備えているが、任意の数（例えば１つ、２つ、或いは４つ以上）の中脚を備えたギャップ付きコアに本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１ リアクトル
２ コア
２０１ 締付ボルト
２０２ ナット
２０３、２０４ スクリュー
２１０ 中脚
２２０ ギャップ部材
２３０ 側脚
２４０ ベース金具
２５０、２５０’ 中脚押さえ金具
２６０ 絶縁紙
２７０ 側脚押さえ金具
２８０ 補強金具
３ ボビン
４ コイル
５ カバー
５２ 端子カバー
５３ 保護カバー
５４ スペーサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向において積み重ねられた、第１のコアブロックと、ギャップ部材を介して前記第１のコアブロックを挟み込む一対の第２のコアブロックと、を有するコア本体と、
前記第１の方向において、前記一対の第２のコアブロックの外側に配置された、前記第１の方向と直交する第２の方向にそれぞれ延出する一対の第１の押さえ部材と、
前記第２の方向において前記コア本体の両側に配置された、それぞれが前記第１の方向に延出する一対の第２の押さえ部材と、
前記一対の第２の押さえ部材の各々の両端部を、前記第２の方向において前記第２のコアブロックに圧接させるよう作用する締め付け手段と、
を備え、
前記一対の第１の押さえ部材の各々の両端部が前記第２の押さえ部材の各々により連結されて、前記一対の第１の押さえ部材間で前記コア本体を前記第１の方向に締め付ける力が与えられており、
前記一対の第２の押さえ部材の各々の両端部が前記締め付け手段により前記第２のコアブロックに圧接されて、前記一対の第２の押さえ部材間で前記コア本体を前記第２の方向に締め付ける力が与えられていること、を特徴とするギャップ付きコア。
【請求項２】
前記第２の押さえ部材は、前記コア本体と対向して前記第１の方向に延出する第１の平板部と、該第１の平板部の延出方向両端から前記コア本体と反対側へ直立する一対の第１の直立部と、を有し、
前記ギャップ付きコアは、
前記一対の第２の押さえ部材の前記一対の第１の直立部を、前記一対の第１の押さえ部材の前記第２の方向における端部にそれぞれ連結する連結手段と、
前記第１及び前記第２の方向と直交する第３の方向に延出し、前記一対の第２の押さえ部材の前記第１の平板部の前記第１の方向における端部を介して前記第２のコアブロックを前記第２の方向に挟み込み、前記締め付け手段により前記第２のコアブロックに押さえ付けられる一対の補強部材と、
を更に備えたこと、を特徴とする請求項１に記載のギャップ付きコア。
【請求項３】
前記補強部材は、前記コア本体と対向して前記第３の方向に延出する第２の平板部と、該第２の平板部の前記第１の方向における一端から前記コア本体と反対側へ直立する第２の直立部と、を有し、
前記第２の直立部は、前記連結手段により、前記第１の直立部と共に前記第１の押さえ部材の延出方向端部に連結され、
前記第２の平板部には、前記第２の直立部に沿って、前記第１の直立部が差し込まれる穴が形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載のギャップ付きコア。
【請求項４】
前記第２の方向において、前記第１の押さえ部材は前記コア本体よりも長く、前記第１の押さえ部材の両端は前記コア本体よりも外側に突出し、
前記第１の方向において、前記第２の押さえ部材は前記コア本体よりも短く、
前記連結手段は、前記第１の押さえ部材の一端部及び前記第１の直立部の一方に形成された雌ねじと、前記第１の押さえ部材の一端部及び前記第１の直立部の他方と前記第２の直立部に形成された通し穴と、該通し穴の２つを通り前記雌ねじと係合するスクリューにより、前記第１の押さえ部材、前記第２の押さえ部材及び前記補強部材を連結する、ことを特徴とする請求項３に記載のギャップ付きコア。
【請求項５】
前記第１の押さえ部材、前記第２の押さえ部材、及び前記補強部材が、板金加工により形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のギャップ付きコア。
【請求項６】
前記第２の押さえ部材が非磁性金属板から形成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のギャップ付きコア。
【請求項７】
前記締め付け手段が、前記一対の第２の押さえ部材の延出方向における一端部と、該一端部間に挟み込まれた前記第２のコアブロックとを貫通し、前記一対の第２の押さえ部材間で前記コア本体を前記第２の方向に締め付ける力を該一対の第２の押さえ部材に与える第１の締め付けボルトを含む、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のギャップ付きコア。
【請求項８】
前記締め付け手段は、前記一対の第２の押さえ部材の延出方向における中央部と、該中央部間に挟み込まれた前記第１のコアブロックとを貫通し、前記一対の第２の押さえ部材間で前記コア本体を前記第２の方向に締め付ける力を該一対の第２の押さえ部材に与える第２の締め付けボルトを含む、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のギャップ付きコア。
【請求項９】
前記第１の押さえ部材は、前記第２の方向に延出して前記コア本体と対向する第３の平板部と、前記第１及び前記第２の方向と垂直な第３の方向における前記第３の平板部の両端から前記コアと反対側へ直立した第３の直立部を有し、前記第２の方向と垂直な断面が略コの字状に形成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のギャップ付きコア。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のギャップ付きコアを備えたコイル装置。
【請求項１１】
リアクトルであることを特徴とする、請求項１０に記載のコイル装置。
【請求項１】
第１の方向において積み重ねられた、第１のコアブロックと、ギャップ部材を介して前記第１のコアブロックを挟み込む一対の第２のコアブロックと、を有するコア本体と、
前記第１の方向において、前記一対の第２のコアブロックの外側に配置された、前記第１の方向と直交する第２の方向にそれぞれ延出する一対の第１の押さえ部材と、
前記第２の方向において前記コア本体の両側に配置された、それぞれが前記第１の方向に延出する一対の第２の押さえ部材と、
前記一対の第２の押さえ部材の各々の両端部を、前記第２の方向において前記第２のコアブロックに圧接させるよう作用する締め付け手段と、
を備え、
前記一対の第１の押さえ部材の各々の両端部が前記第２の押さえ部材の各々により連結されて、前記一対の第１の押さえ部材間で前記コア本体を前記第１の方向に締め付ける力が与えられており、
前記一対の第２の押さえ部材の各々の両端部が前記締め付け手段により前記第２のコアブロックに圧接されて、前記一対の第２の押さえ部材間で前記コア本体を前記第２の方向に締め付ける力が与えられていること、を特徴とするギャップ付きコア。
【請求項２】
前記第２の押さえ部材は、前記コア本体と対向して前記第１の方向に延出する第１の平板部と、該第１の平板部の延出方向両端から前記コア本体と反対側へ直立する一対の第１の直立部と、を有し、
前記ギャップ付きコアは、
前記一対の第２の押さえ部材の前記一対の第１の直立部を、前記一対の第１の押さえ部材の前記第２の方向における端部にそれぞれ連結する連結手段と、
前記第１及び前記第２の方向と直交する第３の方向に延出し、前記一対の第２の押さえ部材の前記第１の平板部の前記第１の方向における端部を介して前記第２のコアブロックを前記第２の方向に挟み込み、前記締め付け手段により前記第２のコアブロックに押さえ付けられる一対の補強部材と、
を更に備えたこと、を特徴とする請求項１に記載のギャップ付きコア。
【請求項３】
前記補強部材は、前記コア本体と対向して前記第３の方向に延出する第２の平板部と、該第２の平板部の前記第１の方向における一端から前記コア本体と反対側へ直立する第２の直立部と、を有し、
前記第２の直立部は、前記連結手段により、前記第１の直立部と共に前記第１の押さえ部材の延出方向端部に連結され、
前記第２の平板部には、前記第２の直立部に沿って、前記第１の直立部が差し込まれる穴が形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載のギャップ付きコア。
【請求項４】
前記第２の方向において、前記第１の押さえ部材は前記コア本体よりも長く、前記第１の押さえ部材の両端は前記コア本体よりも外側に突出し、
前記第１の方向において、前記第２の押さえ部材は前記コア本体よりも短く、
前記連結手段は、前記第１の押さえ部材の一端部及び前記第１の直立部の一方に形成された雌ねじと、前記第１の押さえ部材の一端部及び前記第１の直立部の他方と前記第２の直立部に形成された通し穴と、該通し穴の２つを通り前記雌ねじと係合するスクリューにより、前記第１の押さえ部材、前記第２の押さえ部材及び前記補強部材を連結する、ことを特徴とする請求項３に記載のギャップ付きコア。
【請求項５】
前記第１の押さえ部材、前記第２の押さえ部材、及び前記補強部材が、板金加工により形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のギャップ付きコア。
【請求項６】
前記第２の押さえ部材が非磁性金属板から形成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のギャップ付きコア。
【請求項７】
前記締め付け手段が、前記一対の第２の押さえ部材の延出方向における一端部と、該一端部間に挟み込まれた前記第２のコアブロックとを貫通し、前記一対の第２の押さえ部材間で前記コア本体を前記第２の方向に締め付ける力を該一対の第２の押さえ部材に与える第１の締め付けボルトを含む、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のギャップ付きコア。
【請求項８】
前記締め付け手段は、前記一対の第２の押さえ部材の延出方向における中央部と、該中央部間に挟み込まれた前記第１のコアブロックとを貫通し、前記一対の第２の押さえ部材間で前記コア本体を前記第２の方向に締め付ける力を該一対の第２の押さえ部材に与える第２の締め付けボルトを含む、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のギャップ付きコア。
【請求項９】
前記第１の押さえ部材は、前記第２の方向に延出して前記コア本体と対向する第３の平板部と、前記第１及び前記第２の方向と垂直な第３の方向における前記第３の平板部の両端から前記コアと反対側へ直立した第３の直立部を有し、前記第２の方向と垂直な断面が略コの字状に形成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のギャップ付きコア。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のギャップ付きコアを備えたコイル装置。
【請求項１１】
リアクトルであることを特徴とする、請求項１０に記載のコイル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−３０６９２（Ｐ２０１３−３０６９２Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６７２５８（Ｐ２０１１−１６７２５８）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（３９０００５２２３）株式会社タムラ製作所 (526)
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（３９０００５２２３）株式会社タムラ製作所 (526)
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