JP2006351719A - Reactor - Google Patents
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Description
本発明は、リアクトルに関するものである。特に、ケースに収納されたコアを有するリアクトルにおいて、コアから発生する振動がケースに伝わることを抑制できるリアクトルに関するものである。 The present invention relates to a reactor. In particular, in a reactor having a core housed in a case, the present invention relates to a reactor that can suppress vibration generated from the core from being transmitted to the case.
近年、環境問題からハイブリッド自動車が実用化されている。ハイブリッド自動車は、エンジンとモータを駆動源として備え、その一方または双方を用いて走行を行う自動車である。このようなハイブリッド自動車には、例えば図3に示すようにバッテリ110とインバータ120と走行用の3相交流モータ130とが用いられる。
In recent years, hybrid vehicles have been put into practical use due to environmental problems. A hybrid vehicle is a vehicle that includes an engine and a motor as drive sources and travels using one or both of them. In such a hybrid vehicle, for example, as shown in FIG. 3, a
そのうち、インバータ120は、直流の昇降圧を行うコンバータ部121と、直流と交流との相互変換を行うインバータ部122とを有する。コンバータ部121は、例えば走行時に約200Vのバッテリ電圧を最大約500Vにまで昇圧してインバータ部122に給電し、回生時にはモータ130からインバータ部122を介してから出力される直流をバッテリ110に適合した電圧に降圧して、バッテリ110に充電させている。また、インバータ部122は、走行時にコンバータ部121で昇圧された直流を所定の交流に変換してモータ130に給電し、回生時はモータ130からの交流出力を直流に変換してコンバータ部121に出力している。
Among them, the
このコンバータ部121は、FETなどの増幅素子121Aのオン・オフにより昇圧を行うが、その部品の一つにコイル部品であるリアクトル121Bがある。リアクトル121Bは、回路に流れようとする電流の変化を妨げようとするコイルの性質を利用し、スイッチのオン・オフなどの外的要因で電流が増減しようとしたとき、その変化を滑らかにする機能を有する。リアクトル121Bを構成する主な材料には、図4に示すようにコア10とコイル20があり、それらはケース30に収められてインバータアッシ内に装着されている。その際、コア・コイルの組み合わせ体は、ケース30内で非発泡のウレタン樹脂の封止材40に封止されている(類似の技術として特許文献1)。
The
しかし、上記のリアクトルでは、励磁の際などのコアの振動伝達を十分に抑制できないという問題があった。つまり、コアから発生する振動が非発泡のウレタン樹脂の封止材を伝わってケースを振動させ、これが騒音の一因となっていた。 However, the above-described reactor has a problem that it is not possible to sufficiently suppress the vibration transmission of the core during excitation. That is, the vibration generated from the core is transmitted through the non-foamed urethane resin sealing material to vibrate the case, which contributes to noise.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、コアからの振動が外部に伝達することを抑制できるリアクトルを提供することにある。 This invention is made | formed in view of said situation, and the one of the objectives is providing the reactor which can suppress that the vibration from a core transmits to the exterior.
本発明リアクトルは、コアと、コアに巻回されたコイルと、ケースと、コアとコイルとをケース内に封止する封止材とを具備する。そして、この封止材に多孔質材料を用いたことを特徴とする。 The reactor of the present invention includes a core, a coil wound around the core, a case, and a sealing material that seals the core and the coil in the case. And it is characterized by using a porous material for this sealing material.
このように、多孔質材料を封止材(ポッティング材)として使用することにより、コアの振動が外部へ伝わるのを低減させることができる。つまり、本発明では、多孔質材料の気孔内部に振動音が入り込み拡散することにより、音の振動エネルギーが熱エネルギーに変換され、反射する音が小さくなる性質を利用している。さらに、多孔質材料であるため、従来のポッティング材と比較して軽量化も図ることができる。 Thus, by using the porous material as a sealing material (potting material), it is possible to reduce the transmission of the vibration of the core to the outside. In other words, the present invention utilizes the property that the vibrational sound enters and diffuses into the pores of the porous material, whereby the vibrational energy of the sound is converted into thermal energy and the reflected sound is reduced. Furthermore, since it is a porous material, the weight can be reduced as compared with a conventional potting material.
ここでの多孔質材料は、材料中の各気泡が隣接する気泡と連続する連続気泡のものでもよいし、各気泡が連続せずに独立する独立気泡のものでもよい。さらには、独立気泡と連続気泡が混在する半連続気泡のものでもよい。具体的には、発泡プラスチック、グラスウール、ロックウール等が好適に利用できる。発泡プラスチックは、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリウレタン、発泡ゴム等が挙げられる。発泡ゴムには、発泡クロロプレンゴム、発泡エチレンプロピレンゴム、発泡シリコンゴム等の合成ゴムが挙げられる。 The porous material here may be an open cell in which each bubble in the material is continuous with an adjacent bubble, or may be a closed cell in which each bubble is not continuous but independent. Furthermore, the thing of the semi-continuous bubble in which a closed cell and an open cell are mixed may be used. Specifically, foamed plastic, glass wool, rock wool and the like can be suitably used. Examples of the foamed plastic include foamed polystyrene, foamed polyethylene, foamed polypropylene, foamed polyurethane, and foamed rubber. Examples of the foamed rubber include synthetic rubbers such as foamed chloroprene rubber, foamed ethylene propylene rubber, and foamed silicon rubber.
封止材は、吸音性に優れることが好ましいが、その他に、熱伝導性や耐衝撃性に優れることも好ましい特性である。 The sealing material is preferably excellent in sound-absorbing property, but it is also a preferable characteristic that it is excellent in thermal conductivity and impact resistance.
通常、リアクトルは、コアにコイルを巻回した状態でケース内に収納されている。コアは、一般に、鉄系材料などの磁性材料から構成される。その他、絶縁材料からなるギャップを磁性材料の間に挟みこんだ構成のコアとしても良い。また、コイルには、代表的には絶縁被覆を有する導線が利用される。そして、ケース内にコアとコイルの組み合わせ体を収納し、さらに多孔質材料をケース内に充填することで、組み合わせ体をケース内に封止することができ、コアの振動がケースに伝わることを抑制できる。 Usually, the reactor is accommodated in the case with a coil wound around a core. The core is generally composed of a magnetic material such as an iron-based material. In addition, a core having a configuration in which a gap made of an insulating material is sandwiched between magnetic materials may be used. The coil typically uses a conductive wire having an insulating coating. And by storing the combination of the core and the coil in the case and further filling the case with a porous material, the combination can be sealed in the case, and the vibration of the core is transmitted to the case. Can be suppressed.
本発明によれば、多孔質材料の気孔内部に振動音が入り込み拡散することにより、音の振動エネルギーが熱エネルギーに変換され、反射する音が小さくなる性質を利用して、コアからの振動が外部に伝達することを抑制することができる。 According to the present invention, the vibration sound enters the pores of the porous material and diffuses, so that the vibration energy of the sound is converted into thermal energy, and the reflected sound is reduced. Transmission to the outside can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態を図1、図2に基づいて説明する。ここでは、図3に示したハイブリッド自動車用のコンバータ部に用いるリアクトルを例として説明を行なう。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, the reactor used for the converter part for hybrid vehicles shown in FIG. 3 is demonstrated as an example.
(実施例1)
このリアクトルは、コア10と、コア10に導線を巻回して形成されるコイル20と、コア10とコイル20の組み合わせ体を保持するインナーフレーム25(図1)と、インナーフレーム25で保持されたコア10とコイル20を収納するケース30と、ケース30内に充填される封止材40(図2)とから構成される。
Example 1
The reactor is held by the
まずコア10は、磁性材料からなる環状の部材である。このコア10にテープ状の導線21がエッジワイズ巻きされている。ここでは、コア10の一方の巻回部に一方向に導線21を巻き、さらに他方の巻回部にも同様の巻回方向として導線を巻いてコイル20を形成している。一方の巻回部の導線21と他方の巻回部の導線21とは一連長である。この導線21にはエナメル被覆を施した銅線を用いた。
First, the
次に、このコア10とコイル20の組み合わせ体をインナーフレーム25に保持する。インナーフレーム25は、コイル20の両側面をほぼ覆う側壁を有すると共に、正背面は枠部を有し、この枠部からコア10の一部が露出されている。
Next, the combined body of the
続いて、このコア10とコイル20をインナーフレーム25で保持した状態のままケース30内に収納する(図1)。ケース30は、有底で上部が開口した直方体状である。ここではアルミニウム製のケース30を用いた。
Subsequently, the
そして、図2に示すように、このケース30内に発泡ウレタンの封止材40を充填し、前記コア10・コイル20・インナーフレーム25の組み合わせ体をケース30内に封止する。その際、この組み合わせ体が封止材40の中に埋没するようにした。
Then, as shown in FIG. 2, this
(実施例2〜4、比較例)
また、上記実施例1における封止材40を発泡エチレンプロピレンゴム(発泡EPDM)、グラスウールまたはロックウールに置換した同様のリアクトルを実施例2〜実施例4として作製した。さらに、比較例として、図4に示すように、封止材40に非発泡のポリウレタンを用いたリアクトルも作製した。
(試験例)
(Examples 2 to 4, comparative example)
Moreover, the same reactor which substituted the sealing
(Test example)
上記の試作品(実施例1〜4と比較例)を用い、コアの振動がどの程度ケースに伝達されるかを試験した。試験方法は、コアを模擬的に振動させ、ケースに取り付けた加速度ピックアップで振動を検出し、FETアナライザで分析することで行った。その結果、いずれの実施例も比較例に比べて振動の伝達を抑制できていることがわかった。 Using the prototypes (Examples 1 to 4 and the comparative example), it was tested how much the vibration of the core is transmitted to the case. The test method was performed by vibrating the core in a simulated manner, detecting the vibration with an accelerometer attached to the case, and analyzing with a FET analyzer. As a result, it was found that all examples were able to suppress the transmission of vibration compared to the comparative example.
本発明は、コアの振動の抑制が期待されるリアクトルとして、特に、ハイブリッド自動車や電気自動車のコンバータ部におけるリアクトルとして利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a reactor that is expected to suppress core vibration, particularly as a reactor in a converter unit of a hybrid vehicle or an electric vehicle.
10 コア
20 コイル 21 導線
25 インナーフレーム
30 ケース
40 封止材
110 バッテリ 120 インバータ 130 3相交流モータ
121 コンバータ部
121A 増幅素子 121B リアクトル
122 インバータ部
10 core
20
25 Inner frame
30 cases
40 Encapsulant
110
121 Converter section
122 Inverter section
Claims (4)
前記封止材に多孔質材料を用いたことを特徴とするリアクトル。 A reactor comprising a core, a coil wound around the core, a case, and a sealing material for sealing the core and the coil in the case,
A reactor using a porous material as the sealing material.
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