JP2004247478A

JP2004247478A - リアクトル装置

Info

Publication number: JP2004247478A
Application number: JP2003035193A
Authority: JP
Inventors: Seiji Nonoyama; 征治野々山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】コストの増加を抑制しつつリアクトル装置の特性を維持する。
【解決手段】リアクトル装置１０００は、エアギャップ１６０を形成するように配置された鉄心１００および鉄心１１０と、コイル１２０，１３０と、複数のセラミック粒子１４０とを含む。複数のセラミック粒子１４０は、接着剤１５０が塗布された鉄心１１０に固定される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のコア部材を含むリアクトル装置の構造に関し、特に、コア部材とコア部材との間に形成されるギャップの間隔を一定に維持するリアクトル装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リアクトル装置が複数のコアから構成される場合、リアクトル装置の性能を所定の性能とするために、コアとコアとの間に形成されるギャップを予め定められた間隔に維持する必要がある。このために、たとえば樹脂製プレートがスペーサとしてギャップに配置される。しかし、樹脂製プレートは経年劣化によっていわゆる「へたり」が発生するため、ギャップの間隔が変化する場合がある。そのため、リアクトル装置の特性が、当初設定された特性から変化するという問題があった。そこで、後述するように、樹脂製プレートに代えて、強度が殆ど劣化しない材料からなるプレート、たとえばセラミック製プレートをギャップに配置する技術が開示されている。
【０００３】
たとえば、特開平７−２７２９４４号公報（特許文献１）は、振動あるいは騒音を低減するために、複数のブロック鉄心をギャップを介して積層するリアクトル装置を開示する。このリアクトル装置は、各ブロック鉄心が相互に向かい合う面のそれぞれに、ギャップを形成するためのセラミック製のスペーサを含み、各ブロック鉄心は各スペーサの向かい合う端面を互いに突き合わすようにして積層される。
【０００４】
このリアクトル装置によると、向かい合うブロック鉄心の対向面のそれぞれに各ブロック鉄心が積層される。そのため、セラミック製のスペーサとブロック鉄心の面との突き合わせ部分がなくなり、また平滑なスペーサの端面同士が付き合わされるようになる。これにより、プレートの劣化を防止しつつリアクトル装置における振動あるいは騒音の発生を抑制することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２７２９４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されたリアクトル装置によると、ギャップ部分に配置されるスペーサとしてセラミック製のスペーサを使用するため、コストが増加するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、コストを増加させることなく特性を維持しつつ、騒音あるいは振動の発生を抑制することができるリアクトル装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係るリアクトル装置は、複数のコア部材と、複数のコア部材に含まれる第１のコア部材と第２のコア部材との間に形成されるギャップに配置される複数のビーズ部材とを含む。複数のビーズ部材のそれぞれは、第１のコア部材および第２のコア部材の双方に、異なる接点において接触する。
【０００９】
第１の発明によると、第１のコア部材あるいは第２のコア部材に荷重が作用しても、これらのコア部材の間に形成されるギャップに配置された複数のビーズ部材により、そのギャップは所定の間隔を維持する。なお、ここでビーズ部材とは、球状、円筒形状、管形状などの小型の粒状部材であって、所定の強度を有する部材をいう。所定の間隔とは、たとえば、リアクトル装置が予め定められた性能を発揮するために必要な間隔である。このようにして複数のビーズ部材をギャップに配置するとギャップの間隔が一定に保たれるため、リアクトル装置の特性（たとえばインダクタンス）が変化せず、また振動あるいは騒音の発生が抑制される。さらにスペーサ等のような部材をギャップの全域に配置する必要がないため、その部材の材料コストを低減することができる。これにより、コストを増加させることなく特性を維持しつつ、騒音あるいは振動の発生を抑制することができるリアクトル装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係るリアクトル装置は、第１の発明の構成に加えて、第１のコア部材および第２のコア部材のいずれかのギャップに対向する面には、接着剤が塗布されているものである。
【００１１】
第２の発明によると、ビーズ部材は接着剤によってコア部材に保持されるため、接着剤が塗布されていないコア部材のギャップにビーズ部材を配置する場合に比べて、ビーズ部材を確実に保持することができる。その結果、リアクトル装置のギャップの間隔を適切に維持することができる。
【００１２】
第３の発明に係るリアクトル装置は、第１の発明の構成に加えて、ギャップにビーズ部材を保持する保持部材をさらに含む。
【００１３】
第３の発明によると、ビーズ部材は保持部材によって所定の位置に保持されるため、保持部材を使用することなくビーズ部材をギャップに保持する場合に比べて、そのギャップを所定の間隔に維持することができる。
【００１４】
第４の発明に係るリアクトル装置は、第３の発明の構成に加えて、保持部材の厚さは、ビーズ部材のギャップの方向に対する長さ以下である。
【００１５】
第４の発明によると、ギャップに加わった荷重をビーズ部材が支えるため、保持部材に求められる特性（たとえば強度）を必要最小限のものとすることができる。したがって、保持部材に使用される材料を削減することができ、保持部材のコストを低減することができる。
【００１６】
第５の発明に係るリアクトル装置は、第３または第４の発明の構成に加えて、保持部材は樹脂材料からなるものである。
【００１７】
第５の発明によると、樹脂からなる保持部材をギャップに使用することができるため、その他の材料（たとえばセラミック材料）を保持部材として使用する場合に比べて、リアクトル装置を軽量化することができる。また、セラミック材料などからなる保持部材を使用する場合に比べて、保持部材のコストを低減することができる。
【００１８】
第６の発明に係るリアクトル装置は、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、ビーズ部材は球状部材である。
【００１９】
第６の発明によると、球状部材は第１のコア部材および第２のコア部材と確実に接触することができるため、ギャップは所定の間隔に維持される。これにより、リアクトル装置の特性を維持することができる。
【００２０】
第７の発明に係るリアクトル装置は、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、ビーズ部材はセラミック材料からなるものである。
【００２１】
第７の発明によると、セラミック材の強度は樹脂その他の材料の強度を上回るため、より大きな荷重がギャップに作用しても、ビーズ部材は所定の間隔を維持することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２３】
＜第１の実施の形態＞
図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るリアクトル装置１０００について説明する。
【００２４】
図１（Ａ）を参照して、リアクトル装置１０００は、鉄心１００，１１０およびコイル１２０，１３０を含む。鉄心１００と鉄心１１０との間には、エアギャップ１６０が形成されている。エアギャップ１６０には、後述するように、複数のセラミック粒子が配置され、接着剤により鉄心に固定されている。
【００２５】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示したエアギャップ１６０の近傍を拡大した図である。図１（Ｂ）を参照して、接着剤１５０が鉄心１１０に塗布され、複数のセラミック粒子１４０が接着剤１５０の上面に配置されている。
【００２６】
図２を参照して、本実施の形態に係るリアクトル装置１０００に含まれる複数のセラミック粒子１４０および接着剤１５０の配置について説明する。図２は、図１（Ｂ）に示すエアギャップ部分をＸ方向から表わした図である。
【００２７】
図２に示すように、エアギャップ１６０には、複数のセラミック粒子１４０が重ならないように配置される。それぞれのセラミック粒子１４０は、鉄心１１０の上面に塗布された接着剤１５０により固定される。
【００２８】
ここで、セラミック粒子１４０を鉄心１１０に配置する場合の手順について説明する。第１のステップにて、接着剤１５０が鉄心１１０に塗布される。第２のステップにて、その接着材１５０が硬化する前に複数のセラミック粒子１４０が配置される。このとき、例えば遅硬化性を有する接着剤を用いると、セラミック粒子１４０の配置を容易にすることができる。第３のステップにて、鉄心１００と鉄心１１０とにより、セラミック粒子１４０を挟む。
【００２９】
このようにすると、それぞれのセラミック粒子１４０は、鉄心１１０との接点において接着剤１５０を周辺に押し出すことで、セラミック粒子１４０と鉄心１００，１１０との間には接着剤１５０が殆ど残らない。したがって、エアギャップ部分に荷重が加わった際の接着剤の厚みに起因する変動分も殆どない。これにより、セラミック粒子１４０と鉄心１００，１１０とによる振動の発生を抑制することができる。
【００３０】
図３を参照して、図１に示したリアクトル装置１０００に含まれるセラミック粒子１４０の配置について説明する。
【００３１】
図３は、図１（Ｂ）に示すＹ方向から鉄心１１０を表わした図である。図３に示すように、複数のセラミック粒子１４０は、鉄心１１０に塗布された接着剤１５０の上から鉄心１１０に配置される。なお、セラミック粒子１４０の数および配置は、図３に示す数および配置に限られない。たとえば、エアギャップ１６０を所定の間隔に維持するために、少なくとも３つ以上のセラミック粒子が配置されればよい。あるいは、鉄心１１０の中心線に対して線対称となるように配置してもよい。
【００３２】
以上の構造に基づく、本実施の形態に係るリアクトル装置１０００に荷重が作用した場合について説明する。電磁力がリアクトル装置において発生すると、その電磁力は、鉄心１００，１１０を介してエアギャップ１６０に配置されているセラミック粒子１４０に作用する。しかし、セラミック粒子１４０の硬さにより、いわゆる「へたり」は発生しない。これにより、特性を維持することができるリアクトル装置を提供することができる。
【００３３】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３４】
図４は、本実施の形態に係るリアクトル装置（図示しない）のエアギャップに配置されるプレートを表わす。なお、本実施の形態に係るリアクトル装置における鉄心およびコイルの配置は、第１の実施の形態に係るリアクトル装置（図１）におけるそれらの配置と同じであるので、ここでは繰り返さない。
【００３５】
図４（Ａ）を参照して、本実施の形態に係るプレート４１０は、複数のセラミック粒子４４０を含む。このプレート４１０は、たとえば樹脂からなるプレートである。
【００３６】
図４（Ｂ）を参照して、本実施の形態に係るプレート４１０の断面構造について説明する。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＺ−Ｚ’断面を表わす。図４（Ｂ）に示すように、プレート４１０には、重ならないように一重に配置された複数のセラミック粒子４４０が含まれる。このプレート４１０の厚さｄは、セラミック粒子１４０の外径と同じである。
【００３７】
このように配置することにより、セラミック粒子４４０がリアクトル装置から流出することを防止しつつ、エアギャップを所定の間隔に維持することができる。そのため、エアギャップの影響を受けるリアクトル装置の特性（たとえばインダクタンス）を、所定の特性に維持することができる。また、エアギャップの変化に起因する振動あるいは騒音の発生を抑制することができる。
【００３８】
＜第２の実施の形態の変形例＞
図５を参照して、本実施の形態の変形例に係るプレートについて説明する。
【００３９】
図５（Ａ）を参照して、本実施の形態に係るプレート５１０は、複数のセラミック粒子５４０を含む。複数のセラミック粒子５４０の配置は、図５（Ａ）に示す例に限られない。
【００４０】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すプレート５１０のＷ−Ｗ’断面を表わす。図５（Ｂ）に示すように、セラミック粒子５４０の外径ｄは、プレート５１０を含むリアクトル装置に形成されるエアギャップの間隔である。またプレート５１０は、たとえば樹脂からなるプレートである。このとき、プレート５１０の厚さは特に限られず、セラミック粒子５４０の外径よりも小さく、複数のセラミック粒子５４０を所定の位置に維持することができる厚さであればよい。
【００４１】
以上の構造に基づく、本発明の第２の実施の形態およびその変形例に係るリアクトル装置に電磁力が作用した場合について説明する。電磁力がリアクトル装置に発生すると、その電磁力は、鉄心（図示しない）を介してセラミック粒子５４０に作用する。しかし、セラミック粒子５４０は、「へたり」を殆ど生じないため、エアギャップの間隔は変化しない。
【００４２】
以上により、詳述した本発明の第１および第２の実施の形態に係るリアクトル装置によると、エアギャップに配置されたセラミック粒子によって、所定の間隔が維持されるとともに、経年劣化などによる間隔の変化を抑制することができる。したがって、樹脂のプレートを使用する場合に比べてリアクトル装置の劣化を防止でき、またインダクタンス等の特性を維持することができる。その結果、コストを増加させることなく特性を維持しつつ振動あるいは騒音の発生を抑制することができるリアクトル装置を提供することができる。
【００４３】
なお、本実施の形態に係るリアクトル装置のエアギャップには、球形のセラミック粒子が配置されたが、セラミック粒子の形状は球形に限られない。すなわち、円筒形部材、管形部材あるいは正多面体（たとえば立方体）のように、エアギャップの間隔を所定の間隔に維持することができる形状であればよい。このようにしても、コストの増加を抑制しつつリアクトル装置の特性を維持することができる。
【００４４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るリアクトル装置の構成を表わす図である。
【図２】図１に示すリアクトル装置のギャップ部分をＸ方向から表わした図である。
【図３】図１に示すリアクトル装置のギャップ部分をＹ方向から表わした図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るリアクトル装置のギャップに配置されるプレートを表わす図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の変形例に係るリアクトル装置のギャップに配置されるプレートを表わす図である。
【符号の説明】
１００，１１０鉄心、１２０，１３０コイル、１４０，４４０，５４０セラミック粒子、１５０接着剤、４１０，５１０樹脂プレート、１０００リアクトル装置。

Claims

複数のコア部材と、
前記複数のコア部材に含まれる第１のコア部材と第２のコア部材との間に形成されるギャップに配置される複数のビーズ部材とを含み、
前記複数のビーズ部材のそれぞれは、前記第１のコア部材および前記第２のコア部材の双方に、異なる接点において接触する、リアクトル装置。
前記第１のコア部材および前記第２のコア部材のいずれかの前記ギャップに対向する面には、接着剤が塗布されている、請求項１に記載のリアクトル装置。
前記リアクトル装置は、前記ギャップに前記ビーズ部材を保持する保持部材をさらに含む、請求項１に記載のリアクトル装置。
前記保持部材の厚さは、前記ビーズ部材の前記ギャップの方向に対する長さ以下である、請求項３に記載のリアクトル装置。
前記保持部材は樹脂材料からなる、請求項３または４に記載のリアクトル装置。
前記ビーズ部材は球状部材である、請求項１〜５のいずれかに記載のリアクトル装置。
前記ビーズ部材はセラミック材料からなる、請求項１〜６のいずれかに記載のリアクトル装置。