JP2010118496A - Reactor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種の電気機器に使用されるリアクトルに係わり、より詳細には、磁気飽和特性調整のためコアで形成された磁路中にギャップを設けたリアクトルに関する。 The present invention relates to a reactor used in various electric devices, and more particularly to a reactor in which a gap is provided in a magnetic path formed by a core for adjusting magnetic saturation characteristics.
従来、各種電気機器に使用されるリアクトルにおいて、大電流による磁気飽和特性を改善するために磁性材料からなるコアで形成された磁路中にギャップを設けて磁気飽和しないようにしている。このようなギャップでは磁束が集中することによって、また、ギャップを形成しているコアの一部が機械的にたわみ易くなっていることによって、コアの電磁的振動により振動音が大きくなるという問題があった。 2. Description of the Related Art Conventionally, in reactors used in various electric devices, a gap is provided in a magnetic path formed of a core made of a magnetic material so as to prevent magnetic saturation in order to improve magnetic saturation characteristics due to a large current. In such a gap, magnetic flux is concentrated, and part of the core forming the gap is easily mechanically bent, so that the vibration noise is increased due to electromagnetic vibration of the core. there were.
そこで、ギャップに非磁性体である接着剤を注入してギャップ部のコアの機械的強度を増して振動を抑えることが考えられた。しかしながら、接着剤を注入する構成では、コア材料と接着剤との熱膨張係数の違いによって、接着剤の硬化時または熱衝撃を受けた際に、コアにクラックが入ることが多いという問題があった。 Therefore, it has been considered to inject an adhesive, which is a non-magnetic material, into the gap to increase the mechanical strength of the core in the gap and suppress vibration. However, in the configuration in which the adhesive is injected, there is a problem that the core often cracks when the adhesive is cured or subjected to a thermal shock due to a difference in thermal expansion coefficient between the core material and the adhesive. It was.
このような問題を解決するために、特許文献1では熱膨張係数がコア材料に近い非磁性の粒体、例えばガラスビーズを接着剤に混ぜ、この接着剤をギャップに注入することが提案されている。これにより、熱膨張係数の違いによってコアにクラックが入るのを防ぎ、ギャップで発生する振動を効果的に抑えることができる。
In order to solve such a problem,
しかしながら、上述した方法では、接着剤に非磁性の粒体を混ぜるため材料費が高くなると共に、接着剤と非磁性の粒体との混合比や接着剤の粘性を厳密にコントロールする必要があるため管理費が高くなり、結果コストアップとなるという問題があった。また、接着剤をギャップに注入する際に、他の場所に漏れないようギャップ部のみに接着剤を注入するのは非常に困難であり、作業性が悪いという問題があった。 However, in the above-described method, the nonmagnetic particles are mixed with the adhesive, which increases the material cost, and it is necessary to strictly control the mixing ratio of the adhesive and the nonmagnetic particles and the viscosity of the adhesive. Therefore, there is a problem that the management cost becomes high, resulting in an increase in cost. Further, when the adhesive is injected into the gap, it is very difficult to inject the adhesive only into the gap portion so that it does not leak to other places, and there is a problem that workability is poor.
一方、特許文献2では、E型コアとI型コアで磁路が形成されているリアクトルにおいて、ギャップに非磁性体からなるスペーサを挿入してギャップの振動を抑えることが提案されている。図4は特許文献2に開示されているリアクトルを示す図であり、(A)はリアクトルの斜視図、(B)はリアクトルの分解図である。
On the other hand, in
このリアクトル100は、E型コア101とI型コア102とで構成されるコアと、コイル107とで構成されている。E型コア101は、中央部に設けられた中足101aと、その両側に設けられた外足101b、101cおよび、これらを連結する連結部101dを備えている。外足101b、101cの先端部の端面は、I型コア102の対応する対向面と接合される。
The
E型コア101の中足102aには、電線を巻回して形成されるコイル107が組み込まれる。中足102aと外足101bの間に位置するコイル107の外周には、絶縁紙103が巻装されている。また、中足102aと外足101cの間に位置するコイル107の外周には、絶縁紙104が巻装されている。これらの絶縁紙103、104はコイル107を絶縁するための絶縁材で形成されている。
A
図5はE型コア101を示す斜視図であり、(A)は絶縁紙装着を説明する図面、(B)はスペーサ装着を説明する図面である。中足101aは、図5に示すように、磁気飽和特性を調整するためのギャップ108を形成するために、外足101b、101cに比べて短く形成されている。
5A and 5B are perspective views showing the
中足101aの外周壁には、絶縁紙105が巻装されている。絶縁紙105は中足101aとコイル107を絶縁するための絶縁材で形成されている。絶縁紙105の高さは、外足101b、101cの長さ(外足101b、101cの端面から連結部101dまでの距離)と略同じとしている。これにより、ギャップ108は、絶縁紙105によって仕切られる。
An
ギャップ108の中には、このギャップ108と略同じ大きさの直方体形状であり、振動を抑制する硬さであって合成樹脂等の非磁性材で形成されるスペーサ106が設けられている。スペーサ106の底面の大きさは中足101aの端面と略同じであり、高さは中足101aの端面からI型コア102が位置する部分までの間隔と同じである。スペーサ106は中足101aに固定されず、ギャップ108内に置かれただけとなっている。
In the
リアクトル100を製造する場合、まずE型コア101の中足101aに絶縁紙105を巻装する。その後、中足101aにコイル107を組み込む。コイル107は、予め所定形状に巻回され、絶縁紙103と絶縁紙104とがコイル107に巻装されている。そして、絶縁紙105で仕切られたギャップ108にスペーサ106を置いて、外足101b、101cの端面と、I型コア102の対応する対向面とを接合する。
When manufacturing the
以上説明した通り、特許文献2に開示されている実施形態においては、絶縁紙105で仕切られたギャップ108と略同じ形状をしたスペーサ106が、ギャップ108に挿入されるので、ギャップ108による振動および振動による騒音の発生を防ぐことができる。また、スペーサ106はギャップ108に挿入するだけなので、リアクトルの製造工程が簡略化され作業が煩雑なものとならない。
As described above, in the embodiment disclosed in
しかしながら、上述した方法では、スペーサ106の寸法にバラつきがあり、厚み寸法が厚すぎるとE型コア101とI型コア102の接合の際に、外足101b、101cの端面と、I型コア102の対応する対向面との間に隙間が生じて接合できなくなるという問題があった。また、厚み寸法が薄すぎると、E型コア101やI型コア102の振動を抑えることができなくなることに加えて、スペーサ106にE型コア101やI型コア102が振動により当たって新たな騒音源になるという問題があった。
However, in the above-described method, the size of the
従って、スペーサ106を形成するためには高い寸法精度が要求され、スペーサ106が高価なものになるという問題があった。また、予めスペーサ106の厚み寸法を薄めに作成しておき接着剤を用いて固定する方法もあるが、リアクトル100の製造工程に接着剤塗布/乾燥という工程が追加されることとなり作業が煩雑なものとなる上に、接着剤とコアの熱膨張係数の違いによるコアのクラック発生が懸念されるという問題があった。
本発明は以上述べた問題点を解決し、コアに形成されたギャップにスペーサを簡易な方法で挿入し、かつスペーサをコアに強固に固定することによって、ギャップで発生する振動および騒音を確実に防ぐことを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and by inserting a spacer into the gap formed in the core by a simple method and firmly fixing the spacer to the core, the vibration and noise generated in the gap can be reliably ensured. The purpose is to prevent.
本発明は上述の課題を解決するため、請求項1に関する発明は、第1のコアと第2のコアを接合して
なるコアと、同コアに巻装されるコイルと、前記第1のコアと前記第2のコアとの間に形成されるギャップと、同ギャップに挿入されるスペーサとを備えたリアクトルにおいて、前記スペーサは、上部および下部に凸部を備え、前記ギャップを形成する前記第1のコアおよび前記第2のコアそれぞれに前記スペーサの凸部と嵌合する凹部を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a first aspect of the invention, a core formed by joining a first core and a second core, a coil wound around the core, and the first core. In the reactor including a gap formed between the first core and the second core, and a spacer inserted in the gap, the spacer includes a convex portion at an upper portion and a lower portion to form the gap. Each of the first core and the second core includes a concave portion that fits with the convex portion of the spacer.
また、請求項2に関する発明は、前記スペーサに備えられた前記凸部の形状は、同凸部の基端部より先端部が大きくなるよう形成し、前記第1のコアおよび前記第2のコアにそれぞれ設けられた凹部は、同凹部の入口部より底部が大きくなるよう形成したことを特徴としている。
In the invention relating to
さらには、請求項3に関する発明は、前記ギャップは、前記第1のコアもしくは前記第2のコアのい
ずれかに形成されたことを特徴としている。
Furthermore, the invention relating to
請求項1および請求項2に係わる発明は、第1のコアと第2のコアとで形成されるギャップに挿入するスペーサの上下方向に凸部を設け、第1のコアおよび第2のコアのギャップを形成している部分に、スペーサに設けた凸部と嵌合する凹部を設けている。スペーサの凸部はその基端部より先端部が大きくなるよう、また、第1のコアおよび第2の凹部はその入口部より底部が大きくなるように形成しておけば、第1のコアと第2のコアとを接合した後ギャップにスペーサを圧入することでスペーサの凸部とコアの凹部がかみ合うように嵌合し、接着剤を使用せずに第1のコアおよび第2のコアにスペーサを強固に固定することができる。
The invention according to
これにより、ギャップで発生する振動およびこれに起因する騒音を抑えることができる。また、スペーサの固定を、接着剤を使用せず圧入にて行っているので、接着剤とコア材料との熱膨張係数の違いによりクラックが入るといったコアへのダメージを与える現象を回避でき、かつリアクトル製作時には、接着剤を使用せずギャップにスペーサを圧入すればよいので、接着剤の塗布・乾燥といった作業の煩雑さを抑え、製造工数を削減することができる。 Thereby, vibration generated in the gap and noise caused by the vibration can be suppressed. In addition, since the spacer is fixed by press-fitting without using an adhesive, it is possible to avoid the phenomenon of causing damage to the core such as cracks due to the difference in thermal expansion coefficient between the adhesive and the core material, and At the time of manufacturing the reactor, it is only necessary to press-fit a spacer into the gap without using an adhesive, so that it is possible to reduce the complexity of work such as application and drying of the adhesive and reduce the number of manufacturing steps.
また、請求項2に係わる発明は、ギャップを第1のコアもしくは第2のコアに設けている。電線を所定回数巻回して形成されるコイルが第1のコアもしくは第2のコアに挿入されるが、この際コイル中にギャップが存在した場合、ギャップからの漏れ磁束がギャップ近傍に存在するコイルと鎖交して生じる渦電流損やギャップ付近のコア内で発生する渦電流損によって、ギャップ近傍のコイルやコアで発熱し、リアクトル自体が過熱されるという問題がある。ギャップを第1のコアもしくは第2のコアに設けることによってコイル中にギャップが存在しなくなるので、渦電流損による発熱を抑えることができる。
In the invention according to
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、実施例としては、空気調和機等に用いられて力率改善用等として使用されるリアクトルであって、EI型コアを有するリアクトルを例として説明することとする。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. As an embodiment, a reactor used for an air conditioner or the like and used for power factor improvement or the like, and a reactor having an EI type core will be described as an example.
図1は、本発明に係るリアクトルの説明図であり、(A)はリアクトルの斜視図、(B)は(A)におけるA−A’断面図である。また、図2は本発明に係るリアクトルの組立説明図であり、(A)はコイル挿入−コア接合説明図、(B)はスペーサ外観図、(C)はスペーサの挿入を説明する要部断面図である。このリアクトル10は、第1のコアであるE型コア1と、第2のコアであるI型コア2と、スペーサ3と、絶縁紙4と、コイル5とで構成されている。また、図示しないがリアクトル10を電気機器に取付けるための底板や、電気機器の制御基板と接続するための端子および端子台がそれぞれ設けられている。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a reactor according to the present invention, in which (A) is a perspective view of the reactor, and (B) is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in (A). 2 is an assembly explanatory view of the reactor according to the present invention, (A) is an explanatory view of coil insertion-core bonding, (B) is an external view of the spacer, and (C) is a cross-sectional view of a main part for explaining the insertion of the spacer. FIG. The
E型コア1は、珪素鋼板等といった磁性材料で形成され、正面から見て略E型の形状を有し、所定の奥行き寸法とされている。このE型コア1は、中央部に設けられた中足1aと、その両側に設けられた外足1b,1cおよび、これらを連結する連結部1dを備えている。中足1aは図2(A)に示すように、外足1b,1cに比べ短く形成されており、その先端部の端面には凹部1eが設けられている。この凹部1eの形状は、中足1aの先端部の端面から下方へ傾斜面1e’のように連続的に幅が広がるようになっており、凹部1eの先端部側の幅寸法w1’は下端部側の幅寸法w2’より小さく(w1’<w2’)なっている。
The
I型コア2は、珪素鋼板等といった磁性材料で形成され、所定の寸法で略直方体形状とされている。I型コア2の下面中央部には凹部2aが設けられており、その形状はI型コア2の下面部から上方へ傾斜面2a’のように連続的に幅が広がるようになっており、その下面部側の幅寸法w1’は上端部側の幅寸法w2’より小さく(w1’<w2’)なっている。従って、凹部2aの形状は、E型コア1の中足1aに設けられた凹部1eと同一形状となり、これを180°反転させてI型コア2に設けることとなる。
The I-
図2(A)に示すように、E型コア1の外足1b,1cの先端部の端面が、I型コア2の対応する対応面と溶接等によって接合され磁路が形成される。また、E型コア1の中足1a先端部と、I型コア2の対応する対応面によって、図2(C)に示すようにギャップ6が形成される。このギャップ6はリアクトル10の磁気飽和特性を調整するために設けられるものである。
As shown in FIG. 2A, the end surfaces of the
ギャップ6は、幅寸法はE型コア1の中足1aの幅寸法であるw3’であり、高さ寸法は中足1a先端部の端面とI型コア2下面との距離がt1’となるようにされている。また、中足1aに設けられた凹部1e下端部とI型コア2中央部に設けられた凹部2a上端部との距離がt2’となるようにされている。
The
スペーサ3は、振動を抑制する硬さであって耐熱性を有する樹脂材で形成されている。このスペーサ3は、E型コア1およびI型コア2と同じ奥行き寸法を有し、所定の幅寸法w3、厚み寸法t1となっている断面長方形の基部3cから、上下にそれぞれ同一形状である凸部3a、3bが形成されている。この凸部3a、3bは、それぞれ上方/下方に向かって傾斜面3a’’および傾斜面3b’’のように連続的に幅寸法が拡がるように形成されており、基部3cとの接合部の幅寸法w1は凸部3aの上面3a’および凸部3bの下面3b’の幅寸法w2より小さく(w1<w2)なっている。
The
コイル5は、銅等の導体にポリエステル系の絶縁被膜を設けた絶縁電線、所謂マグネットワイヤーを、所定の回数/形状に巻回して形成されている。このコイル5には、E型コア1およびI型コア2と接触する箇所に絶縁材で形成された絶縁紙5が巻装されている。
The
このリアクトル10の組立方法および手順について図2を用いて説明する。まず、E型コア1の中足1aに絶縁紙4を巻装したコイル5を挿入する。次に、E型コア1とI型コア2を組み付け、溶接等によって接合する。この時、E型コア1の中足1aとI型コア2とでギャップ6が形成される。次に、スペーサ3をギャップ6に挿入し、図示しない端子および端子台や底板を取付け、ワニスを含浸して完成となる。
The assembly method and procedure of the
以上説明した構成において、リアクトル10に電流が流れると、ギャップ6では磁束の集中によって電磁的振動が大きくなる。この電磁的振動は、E型コア1の中足1aとI型コア2が互いに引き寄せたり突き放したりを繰り返す振動であり、この振動が原因で騒音が発生する。そこで、E型コア1の中足1a先端部の端面とI型コア2下面中央部にそれぞれ凹部1eおよび2aを設け、これに対応した形状である凸部3a、3bを上下に設けたスペーサ3をギャップ6に挿入し、E型コア1と中足1aとI型コア2を機械的に強固に接合することで振動を抑制し騒音の発生を抑える。
In the configuration described above, when current flows through the
次に図1および図2を用いて、本実施例による振動・騒音抑制の原理および効果について説明する。E型コア1にコイル5を挿入した後、I型コア2を接合するとE型コア1の中足1aとI型コア2とでギャップ6が形成される。このギャップ6の形状をスペーサ3の形状と同一となるように寸法を定めておく。より詳しくは、スペーサ3とギャップ6とのそれぞれ対応する部分の寸法を以下の式のような寸法関係とする。
w1=w1’・・・(1) w1<w2 ・・・(6)
w2=w2’・・・(2) w1’<w2’・・・(7)
w3=w3’・・・(3)
t1=t1’・・・(4)
t2=t2’・・・(5)
このようなギャップ6にスペーサ3を挿入するのであるが、式(1)から(7)に示したようにギャップ6とスペーサ3は同一寸法および形状であるため、スペーサ3をギャップ6に挿入する際は、スペーサ3に力を加えながらの挿入つまりは圧入することとなる。これによりスペーサ3の凸部3bとE型コア1の凹部1eおよび、スペーサ3の凸部3aとI型コア2の凹部2aとの接触圧力が増し、スペーサを介してE型コア1とI型コア2とが強固に接合される。
Next, the principle and effect of vibration / noise suppression according to this embodiment will be described with reference to FIGS. After inserting the
w1 = w1 ′ (1) w1 <w2 (6)
w2 = w2 ′ (2) w1 ′ <w2 ′ (7)
w3 = w3 ′ (3)
t1 = t1 ′ (4)
t2 = t2 ′ (5)
The
また、スペーサ3の凸部3aにおける傾斜面3a’’および凸部3bにおける傾斜面3b’’は式(6)、E型コア1の凹部1eにおける傾斜面1e’およびI型コア2の凹部2aにおける傾斜面2a’は式(7)の寸法関係となっているため、スペーサ3の凸部3a,3bとE型コア1の凹部1eおよびI型コア2の凹部2aとは互いに離れる方向の動きに対して規制し合う嵌合となり、スペーサ3とギャップ6とは所謂ほぞとほぞ穴との関係となる。
Further, the
従って、スペーサ3は、ギャップ6でのE型コア1の中足1aとI型コア2が互いに引き寄せあうように振動する際はその厚みで振動を規制するのはもちろん、互いに突き放す方向に振動する際にもスペーサ3の凸部3aおよび3bがE型コア1の凹部1eおよびI型コア2の凹部2aに嵌り込んで、その振動を規制するように働く。この結果、振動による騒音の発生を防ぐことができる。
Therefore, when the
図3は本発明に係るリアクトルの他の実施例を示す図であり、(A)はリアクトルの斜視図、(B)は(A)におけるB−B’断面図、(C)はスペーサの挿入を説明する要部断面図である。このリアクトル20で実施例1と異なるのは、E型コアおよびI型コアに設けられた凹部の形状とギャップの形成位置、そしてスペーサの形状である。尚、上記以外の部分については実施例1と同様であるため、同一番号を付してその説明を省略する。 3A and 3B are views showing another embodiment of the reactor according to the present invention, in which FIG. 3A is a perspective view of the reactor, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. It is principal part sectional drawing explaining these. The reactor 20 differs from the first embodiment in the shape of the recesses provided in the E-type core and the I-type core, the position where the gap is formed, and the shape of the spacer. In addition, since it is the same as that of Example 1 about the part other than the above, the same number is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
第1のコアであるE型コア21は、珪素鋼板等といった磁性材料で形成され、正面から見て略E型の形状を有し、所定の奥行き寸法とされている。このE型コア21は、中央部に設けられた中足21aと、その両側に設けられた外足21b,21cおよび、これらを連結する連結部21dを備えている。中足21aには図2(A)に示すように、その先端部の端面には凹部21eが設けられている。この凹部21eの形状は、中足1aの先端部の端面から下方へ傾斜面21e’のように連続的に幅が広がるようになっており、凹部21eの先端部側の幅寸法w1’は下端部側の幅寸法w2’より小さく(w1’<w2’)なっている。
The
第2のコアであるI型コア22は、珪素鋼板等といった磁性材料で形成され、所定の寸法で略直方体形状とされている。I型コア22の下面中央部には、高さ寸法t1’、幅寸法w4’の断面長方形のギャップ22bと、その上端中央部には凹部22aが設けられている。この凹部22aの形状は、空洞部22bの上端部から上方へ傾斜面22a’に沿って連続的に幅が広がるようになっており、その下面部側の幅寸法w1’は上端部側の幅寸法w2’より小さく(w1’<w2’)なっている。従って、凹部22aの形状は、E型コア21の中足21aに設けられた凹部21eと同一形状となり、これを180°反転させてI型コア22に設けることとなる。また、ギャップ22bの幅寸法w4’は、E型コア21の中足21aから磁路を経由せずにI型コア22に飛ぶ磁束の流れ、所謂マイナーループの発生を抑える為に、中足21aの幅寸法w3’より若干大きい寸法としている。
The I-
図3(C)に示すように、E型コア21の外足21b,21cの先端部の端面が、I型コア22の対応する対応面と溶接等によって接合され磁路が形成される。また、E型コア21の中足21a先端部と、I型コア22に設けられたギャップ22bとが対向する位置関係となり、図3(C)に示すように、凹部22a、ギャップ22bおよび凹部21eとでスペーサ挿入部24が形成される。このスペーサ挿入部24は、高さ寸法がt2’とされている。
As shown in FIG. 3C, the end surfaces of the
尚、ギャップ22bはリアクトル20の磁気飽和特性を調整するために設けられるものである。
The
スペーサ23は、振動を抑制する硬さであって耐熱性を有する樹脂材で形成されている。このスペーサ23は、E型コア21およびI型コア22と同じ奥行き寸法を有し、所定の幅寸法w4、厚み寸法t1となっている断面長方形の基部23cから、上下にそれぞれ同一形状である凸部23a、23bが形成されている。この凸部23a、23bは、それぞれ上方/下方に向かって傾斜面23a’’および傾斜面23b’’のように連続的に幅寸法が拡がるように形成されており、基部23cとの接合部の幅寸法w1は凸部23aの上面23a’および凸部23bの下面23b’の幅寸法w2より小さく(w1<w2)なっている。
The
以上説明した構成において、リアクトル20に電流が流れると、ギャップ22では磁束の集中によって電磁的振動が大きくなる。この電磁的振動は、E型コア21の中足21aとI型コア22が互いに引き寄せたり突き放したりを繰り返す振動であり、この振動が原因で騒音が発生する。そこで、E型コア21に設けられた凹部21eとI型コア22に設けられた凹部22aおよびギャップ22bによってスペーサ挿入部24を形成し、これに対応した形状である凸部23a、23bを上下に設けたスペーサ23をスペーサ挿入部24に挿入することによって、E型コア21と中足21aとI型コア22を機械的に強固に接合することで振動を抑制し騒音の発生を抑える。
In the configuration described above, when a current flows through the reactor 20, electromagnetic vibration increases in the
また、ギャップ22bをI型コア22に設けることによって、コイル5中にギャップが存在することがないようにしている。通常ギャップを設けた場合は、漏れ磁束が発生することが避けられず、このギャップがコイル中に存在する場合は、ギャップからの漏れ磁束がギャップ近傍に存在するコイルと鎖交して生じる渦電流損やギャップ付近のコア内で発生する渦電流損によって、ギャップ近傍のコイルやコアで発熱し、リアクトル自体が過熱されるという問題があった。本構成ではコイル5中にギャップ22bが存在しないため、ギャップ22bからの漏れ磁束がコイル5と鎖交することがなく、ギャップ22での発熱を抑えることができる。
Further, by providing the
次に図3を用いて、本実施例による振動・騒音抑制のおよび、ギャップからの漏れ磁束に起因する発熱を防止する原理および効果について説明する。E型コア21にコイル5を挿入した後、I型コア22を接合する。I型コア22には凹部22aとギャップ22bがそれぞれ形成されており、このギャップ22bに対向するE型コア21の中足21aに設けられた凹部21eと共にスペーサ挿入部24を形成する。このスペーサ挿入部24の形状をスペーサ23の形状と同一となるように寸法を定めておく。より詳しくは、スペーサ23とスペーサ挿入部24とのそれぞれ対応する部分の寸法を以下の式のような寸法関係とする。
w1=w1’・・・(8) w1<w2 ・・・(13)
w2=w2’・・・(9) w1’<w2’・・・(14)
w4=w4’・・・(10) w3’<w4’・・・(15)
t1=t1’・・・(11)
t2=t2’・・・(12)
このようなギャップ挿入部24にスペーサ23を挿入するのであるが、式(8)から(14)に示したようにギャップ挿入部24とスペーサ23は同一寸法および形状であるため、スペーサ23をギャップ挿入部24に挿入する際は、スペーサ23に機械等によって力を加えながらの挿入つまりは圧入することとなる。これによりスペーサ23の凸部23bとE型コア21の凹部21eおよびスペーサ23の凸部23aとI型コア22の凹部22aとが密着し強固に接合される。
Next, the principle and effect of suppressing vibration and noise and preventing heat generation due to leakage magnetic flux from the gap will be described with reference to FIG. After the
w1 = w1 ′ (8) w1 <w2 (13)
w2 = w2 ′ (9) w1 ′ <w2 ′ (14)
w4 = w4 ′ (10) w3 ′ <w4 ′ (15)
t1 = t1 ′ (11)
t2 = t2 ′ (12)
The
また、スペーサ23の凸部23aにおける傾斜面23a’’および凸部23bにおける傾斜面23b’’は式(13)、E型コア21の凹部21eにおける傾斜面21e‘およびI型コア22の凹部22aにおける傾斜面22a’は式(14)の寸法関係となっているため、スペーサ23の凸部23a,23bとE型コア21の凹部21eおよびI型コア22の凹部22aとは互いに離れる方向の動きに対して規制し合う嵌合となり、スペーサ23とスペーサ挿入部24とは所謂ほぞとほぞ穴との関係となる。
In addition, the
従って、スペーサ23は、スペーサ挿入部24でのE型コア21の中足21aとI型コア22が互いに引き寄せあうように振動する際はその厚みで振動を規制するのはもちろん、互いに突き放す方向に振動する際にもスペーサ23の凸部23aおよび23bがE型コア21の凹部21eおよびI型コア22の凹部22aに嵌り込んで、その振動を規制するように働く。この結果、振動による騒音の発生を防ぐことができる。
Therefore, when the
また、ギャップ22bはI型コア22に設けられているため、コイル5中にはE型コア21の中足21aが存在することとなる。これにより、ギャップ22bからの漏れ磁束がコイル5と鎖交することによって渦電流損が発生し、リアクトル20が発熱により過熱されることを防ぐことができる。
Further, since the
尚、式(15)に示すように、ギャップ22bの幅寸法w4’をE型コア21の中足21aの幅寸法w3’より大きくしているのは、中足21aからI型コア22への磁束の流れの短絡、所謂マイナーループの発生を防ぐためである。
In addition, as shown in Formula (15), the width dimension w4 ′ of the
以上説明したとおり、本発明によれば、第1のコアと第2のコアとで形成されるギャップに挿入するスペーサの上下方向に凸部を設け、第1のコアおよび第2のコアのギャップを形成している部分に、スペーサに設けた凸部と嵌合する凹部を設けている。スペーサの凸部はその基端部より先端部が大きくなるよう、また、第1のコアおよび第2の凹部はその入口部より底部が大きくなるように形成しておけば、第1のコアと第2のコアとを接合した後ギャップにスペーサを圧入することでスペーサの凸部とコアの凹部がかみ合うように嵌合し、接着剤を使用せずに第1のコアおよび第2のコアにスペーサを強固に固定することができる。 As described above, according to the present invention, the protrusions are provided in the vertical direction of the spacer inserted into the gap formed by the first core and the second core, and the gap between the first core and the second core is provided. A concave portion that fits with the convex portion provided in the spacer is provided in the portion forming the. If the convex part of the spacer is formed so that the tip part is larger than the base end part, and the first core and the second concave part are formed so that the bottom part is larger than the inlet part, the first core and After joining the second core, the spacer is press-fitted into the gap so that the convex part of the spacer and the concave part of the core are engaged with each other, and the first core and the second core are used without using an adhesive. The spacer can be firmly fixed.
これにより、ギャップで発生する振動およびこれに起因する騒音を抑えることができる。また、スペーサの固定を、接着剤を使用せず圧入にて行っているので、接着剤とコア材料との熱膨張係数の違いによりクラックが入るといったコアへのダメージを与える現象を回避でき、かつリアクトル製作時には、接着剤を使用せず機械にてギャップにスペーサを圧入すればよいので、作業の煩雑さを抑え製造工数を削減することができる。 Thereby, vibration generated in the gap and noise caused by the vibration can be suppressed. In addition, since the spacer is fixed by press-fitting without using an adhesive, it is possible to avoid the phenomenon of causing damage to the core such as cracks due to the difference in thermal expansion coefficient between the adhesive and the core material, and At the time of manufacturing the reactor, it is only necessary to press-fit a spacer into the gap with a machine without using an adhesive, so that the complexity of work can be suppressed and the number of manufacturing steps can be reduced.
また、ギャップを第1のコアもしくは第2のコアに設けている。電線を所定回数巻回して形成されるコイルが第1のコアもしくは第2のコアに挿入されるが、この際コイル中にギャップが存在した場合、ギャップからの漏れ磁束がコイルと鎖交して生じる渦電流損によって発熱し、リアクトル自体が過熱されるという問題がある。ギャップを第1のコアもしくは第2のコアに設けることによってコイル中にギャップが存在しなくなるので、渦電流損による発熱を抑えることができる。 A gap is provided in the first core or the second core. A coil formed by winding a wire a predetermined number of times is inserted into the first core or the second core. If there is a gap in the coil at this time, the leakage magnetic flux from the gap is linked to the coil. There is a problem that heat is generated by the generated eddy current loss and the reactor itself is overheated. Providing the gap in the first core or the second core eliminates the gap in the coil, so that heat generation due to eddy current loss can be suppressed.
尚、以上説明した実施例では、E型コアとI型コアとを接合し、その接合部の1箇所にギャップを設けてなるコアを備えたリアクトルについて説明したが、これに限るものでなく、例えばE型コア2個を接合したものやT型コアとU型コアとを接合したものといった、2つのコアを組み合わせてコアを形成し、その接合部を利用してギャップが形成されるものであれば本発明を適用することができる。また、2つ以上の接合部にギャップを設けてなるコアを備えたリアクトルの場合や、さらには、複数のギャップを設けるために複数のコアを組み合わせてなるコアを備えたリアクトルにおいても同様に適用できる。 In the embodiment described above, the reactor including the core formed by joining the E-type core and the I-type core and providing a gap at one place of the joint portion has been described, but the invention is not limited thereto. For example, a core is formed by combining two cores, such as two E-type cores joined or T-type cores and U-type cores joined, and a gap is formed using the joints. The present invention can be applied if it exists. In addition, in the case of a reactor having a core having gaps at two or more joint portions, or even in a reactor having a core in which a plurality of cores are combined to provide a plurality of gaps, the same applies. it can.
また、以上説明した実施例では、ギャップを、耐熱性を有する樹脂材で形成する場合について説明したが、これに限るものでなく、非磁性材料であって硬度が高く、かつ耐熱性を有する材料であればよい。また、スペーサの形状についても実施例で説明した形状に限るものでなく、例えば凸部の形状が丸型やT字型のようにコア同士が互いに突き放す方向に振動する際に、その振動を規制するような形状であればよい。さらには、スペーサ上下の凸部の形状や大きさが異なっていてもよい。 In the embodiment described above, the case where the gap is formed of a heat-resistant resin material has been described. However, the present invention is not limited to this, and is a non-magnetic material having high hardness and heat resistance. If it is. Also, the shape of the spacer is not limited to the shape described in the embodiment. For example, when the shape of the convex portion vibrates in the direction in which the cores protrude from each other like a round shape or a T shape, the vibration is regulated. Any shape can be used. Furthermore, the shape and size of the convex portions above and below the spacer may be different.
1 E型コア
1a 中足
1e 凹部
1e’傾斜面
2 I型コア
2a 凹部
2a’傾斜面
3 スペーサ
3a 凸部
3a’’傾斜面
3b 凸部
3b’’傾斜面
5 コイル
6 ギャップ
10 リアクトル
20 リアクトル
21 E型コア
21a 中足
21e 凹部
21e’傾斜面
22 I型コア
22a 凹部
22b ギャップ
22a’傾斜面
23 スペーサ
23a 凸部
23a’’傾斜面
23b 凸部
23b’’傾斜面
24 スペーサ挿入部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記スペーサは、上部および下部に凸部を備え、前記ギャップを形成する前記第1のコアおよび前記第2のコアそれぞれに前記スペーサの凸部と嵌合する凹部を備えたことを特徴とするリアクトル。 A core formed by joining the first core and the second core; a coil wound around the core; a gap formed between the first core and the second core; In the reactor provided with a spacer to be inserted into
The spacer includes a convex portion at an upper portion and a lower portion, and a concave portion that fits the convex portion of the spacer in each of the first core and the second core that form the gap. .
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