JP2011243795A

JP2011243795A - 誘導機器

Info

Publication number: JP2011243795A
Application number: JP2010115416A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ono; 博史大野
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2011-12-01

Abstract

【課題】ギャップの形成が容易なコアを備えた誘導機器を提供する。
【解決手段】第１磁脚１５及び第２磁脚１９を挿入したコイル２０の内側に挿通された固定部材２２は、帯形状部２３と、帯形状部２３の側縁２３１，２３２に一体形成された一対のギャップ形成片２４，２５とから構成されている。ギャップ形成片２４，２５は、先端面１５１，１９１間にギャップＧ１を形成する。第２磁脚１６及び第１磁脚１８を挿入したコイル２１の内側に挿通された固定部材２６は、帯形状部２７と、帯形状部２７の側縁２７１，２７２に一体形成された一対のギャップ形成片２８，２９とから構成されている。ギャップ形成片２８，２９は、先端面１６１，１８１間にギャップＧ２を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の磁脚を有する第１コアと、第２コアとを対向して組み合わせた誘導機器に関する。

特許文献１に開示されているこの種のリアクトルコア（誘導機器のコアの一種であってＵＵ型コア）では、ギャップを設けて大電流領域のインダクタンスを確保する必要がある。特許文献１では、対向する磁脚間にセラミックスペーサを介在してギャップが形成されている。

特開２００９−２６９５２号公報

しかし、磁脚にセラッミクスペーサを止着するために接着剤を用いて接着する必要があり、ギャップの形成が容易でない。
本発明は、ギャップの形成が容易なコアを備えた誘導機器を提供することを目的とする。

本発明は、複数の磁脚を有する第１コアと、第２コアとを対向して組み合わせた誘導機器を対象とし、請求項１の発明では、固定部材が前記第１コアの磁脚に沿って配設されており、前記固定部材は、前記磁脚を巻回するコイルによって巻回されており、前記固定部材は、前記第１コアの磁脚の先端と前記第２コアとの間に配置されるギャップ形成片を備えている。

固定部材は、第１コアの磁脚の先端と前記第２コアとの間にギャップ形成片を配置するように、磁脚を有する第１コアの磁脚に沿って配設される。従って、ギャップが容易に形成される。

好適な例では、前記固定部材は、前記磁脚の長さ方向に延びる帯形状の帯形状部を備えており、前記ギャップ形成片は、前記帯形状部に一体形成されている。
好適な例では、前記ギャップ形成片は、前記帯形状部の側縁に一体形成されている。

帯形状部にギャップ形成片を一体形成する構成は、ギャップ形成片の形成の簡易化に有利である。
好適な例では、前記ギャップ形成片は、前記帯形状部に別体形成されている。

好適な例では、前記固定部材は、前記磁脚の下面に沿って配設されている。
好適な例では、前記第１コア及び前記第２コアは、一対の磁脚を有するＵ型コアであり、前記固定部材は、前記Ｕ型コアの一対の磁脚のそれぞれに対応して配置される前記ギャップ形成片を備えている。

好適な例では、前記第１コア及び前記第２コアは、３つの磁脚を有するＥ型コアであり、前記固定部材は、前記Ｅ型コアの中央の磁脚に対応して配置される前記ギャップ形成片を備えている。

本発明は、ギャップの形成が容易なコアを備えた誘導機器を提供することができるという優れた効果を奏する。

第１の実施形態を示し、（ａ）は、ＵＵ型リアクトルコアの斜視図。（ｂ）は、平面図。平断面図。分解斜視図。別の実施形態を示し、（ａ）は、平面図。（ｂ）は、斜視図。別の実施形態を示し、（ａ）は、平面図。（ｂ）は、斜視図。別の実施形態を示し、（ａ）は、平面図。（ｂ）は、斜視図。別の実施形態を示し、（ａ）は、平面図。（ｂ）は、斜視図。別の実施形態を示し、（ａ）は、平面図。（ｂ）は、斜視図。別の実施形態を示し、（ａ）は、平面図。（ｂ）は、斜視図。

以下、本発明をリアクトルに具体化した第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、誘導機器としてのリアクトルに備えられたリアクトルコア１１は、第１Ｕ型コア１２と第２Ｕ型コア１３とを対向して組み合わせたＵＵ型コアにて構成されている。

図１（ｂ）及び図２に示すように、第１Ｕ型コア１２は、連結部１４と一対の磁脚（第１磁脚１５及び第２磁脚１６）とを備えている。第２Ｕ型コア１３は、連結部１７と一対の磁脚（第１磁脚１８及び第２磁脚１９）とを備えている。第１Ｕ型コア１２の第１磁脚１５の先端面１５１と第２Ｕ型コア１３の第２磁脚１９の先端面１９１とは、対向しており、第１Ｕ型コア１２の第２磁脚１６の先端面１６１と第２Ｕ型コア１３の第１磁脚１８の先端面１８１とは、対向している。

第１Ｕ型コア１２の第１磁脚１５及び第２Ｕ型コア１３の第２磁脚１９にはコイル２０が巻回されている。第１Ｕ型コア１２の第２磁脚１６及び第２Ｕ型コア１３の第１磁脚１８にはコイル２１が巻回されている。これによりリアクトルが構成される。

図２に示すように、第１磁脚１５及び第２磁脚１９を挿入したコイル２０の内側には固定部材２２が第１磁脚１５及び第２磁脚１９の下側となるように挿通されている。即ち、固定部材２２は、コイル２０によって巻回されている。固定部材２２は、平板形状の帯形状部２３と、帯形状部２３の側縁２３１，２３２に一体形成された一対のギャップ形成片２４，２５とから構成されている。一対のギャップ形成片２４，２５は、帯形状部２３に対して垂直な方向かつ上方向に突出されている。一対のギャップ形成片２４，２５は、先端面１５１と先端面１９１とに接触するように先端面１５１と先端面１９１との間に配設されている。

固定部材２２は、第１磁脚１５の先端面１５１と、第２磁脚１９の先端面１９１との間にギャップ形成片２４，２５を配置するように、第１磁脚１５の下面１５２〔図３参照〕及び第２磁脚１９の下面１９２〔図３参照〕に沿って配設される。

一対のギャップ形成片２４，２５は、帯形状部２３上に載置された第１Ｕ型コア１２の先端面１５１と、帯形状部２３上に載置された第２Ｕ型コア１３の先端面１９１との間にギャップＧ１を形成する。

第２磁脚１６及び第１磁脚１８を挿入したコイル２１の内側には固定部材２６が第２磁脚１６及び第１磁脚１８の下側となるように挿通されている。即ち、固定部材２６は、コイル２１によって巻回されている。固定部材２６は、平板形状の帯形状部２７と、帯形状部２７の側縁２７１，２７２に一体形成された一対のギャップ形成片２８，２９とから構成されている。一対のギャップ形成片２８，２９は、帯形状部２７に対して垂直な方向かつ上方向に突出されている。一対のギャップ形成片２８，２９は、先端面１６１と先端面１８１とに接触するように先端面１６１と先端面１８１との間に配設されている。

固定部材２６は、第２磁脚１６の先端面１６１と、第１磁脚１８の先端面１８１との間にギャップ形成片２８，２９を配置するように、第２磁脚１６の下面１６２〔図３参照〕及び第１磁脚１８の下面１８２〔図３参照〕に沿って配設される。

一対のギャップ形成片２８，２９は、帯形状部２７上に載置された第１Ｕ型コア１２の先端面１６１と、帯形状部２７上に載置された第２Ｕ型コア１３の先端面１８１との間にギャップＧ２を形成する。

固定部材２２，２６は、例えばセラミック、合成樹脂等の非磁性体によって形成されている。
本実施形態では、第１Ｕ型コア１２、第２Ｕ型コア１３及びコイル２０，２１は、これら全体を樹脂モールドして固定部材２２，２６に固定されている。

固定部材２２の一端部は、支持台３０上に載置されてネジ３１によって締め付け固定されており、固定部材２２の他端部は、支持台３２上に載置されてネジ３３によって締め付け固定されている。固定部材２６の一端部は、支持台３０上に載置されてネジ３４によって締め付け固定されており、固定部材２６の他端部は、支持台３２上に載置されてネジ３５によって締め付け固定されている。

図３は、リアクトルコアの分解斜視図である。固定部材２２が鎖線で示すようにコイル２０の内側に挿通されると共に、固定部材２６がコイル２１の内側に挿通された後、第１Ｕ型コア１２がコイル２０，２１の一端側から挿通されると共に、第２Ｕ型コア１３がコイル２０，２１の他端側から挿通される。

第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）コイル２０，２１の内側に固定部材２２，２６を挿通してギャップ形成片２４，２５，２８，２９をコイル２０，２１の内側に配置した状態で、第１Ｕ型コア１２と第２Ｕ型コア１３とをコイル２０，２１の内側に挿入すれば、先端面１５１，１９１がギャップ形成片２４，２５に当接すると共に、先端面１６１，１８１がギャップ形成片２８，２９に当接する。この状態で、第１Ｕ型コア１２及び第２Ｕ型コア１３を固定部材２２，２６に固定すれば、ギャップＧ１，Ｇ２が形成される。固定部材２２，２６にギャップ形成片２４，２５，２８，２９を一体形成した構成は、ギャップＧ１，Ｇ２の形成を容易にする。

（２）ギャップ形成片２４，２５，２８，２９は、固定部材２２，２６を型成形することによって簡易に形成できる。帯形状部２３，２７にギャップ形成片２４，２５，２８，２９を一体形成する構成は、ギャップ形成片２４，２５，２８，２９の形成の簡易化に有利である。

本発明では図４〜図９に示す各実施形態も可能である。いずれの実施形態においても、第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
図４（ａ），（ｂ）に示す固定部材２２Ａ，２６Ａでは、帯形状部２３，２７の一方の側縁２３１，２７１にのみギャップ形成片２４，２８が設けられている。

この実施形態においても第１の実施形態と同様の効果が得られる。
図５（ａ），（ｂ）に示す固定部材２２Ｂ，２６Ｂでは、帯形状部２３，２７にギャップ形成ピン３６，３７が立設されている。ギャップ形成片としてのギャップ形成ピン３６，３７は、帯形状部２３，２７とは別体である。ギャップ形成ピン３６は、先端面１５１，１９１間に配置されており、先端面１５１，１９１間にはギャップＧ１が形成されている。ギャップ形成ピン３７は、先端面１６１，１８１間に配置されており、先端面１６１，１８１間にはギャップＧ２が形成されている。

この実施形態においては、第１の実施形態における（１）項と同様の効果が得られる。
図６（ａ），（ｂ）に示す固定部材３８では、帯形状部２３と帯形状部２７とがブリッジ３９によって一体連結されている。

この実施形態においては、第１の実施形態と同様の効果が得られる。又、一対の帯形状部２３，２７を一体形成した固定部材３８は、取り扱いが容易である。
図７（ａ），（ｂ）に示す固定部材４０では、帯形状部２３と帯形状部２７とが連結部４１によって一体連結されており、帯形状部２３にのみギャップ形成片２４，２５が形成されている。第１Ｕ型コア１２Ｃの第１磁脚１５及び第２Ｕ型コア１３Ｃの第２磁脚１９の長さは、第１Ｕ型コア１２Ｃの第２磁脚１６及び第２Ｕ型コア１３Ｃの第１磁脚１８の長さよりも短い。第１Ｕ型コア１２Ｃの第２磁脚１６の先端面１６１と、第２Ｕ型コア１３Ｃの第１磁脚１８の先端面１８１とは、面接合されている。

ギャップ形成片２４，２５は、第１Ｕ型コア１２Ｃの第１磁脚１５の先端面１５１と、第２Ｕ型コア１３Ｃの第２磁脚１９の先端面１９１との間に配置されており、先端面１５１，１９１間にのみギャップＧ１が形成されている。

この実施形態では、図６の実施形態と同様の効果が得られる。
図８（ａ），（ｂ）に示す実施形態では、固定部材６５の帯形状部４２が第１Ｕ型コア１２の第１磁脚１５の側面１５３及び第２Ｕ型コア１３の第２磁脚１９の側面１９３に沿って配設されている。又、固定部材４３の帯形状部４４が第１Ｕ型コア１２の第２磁脚１６の側面１６３及び第２Ｕ型コア１３の第１磁脚１８の側面１８３に沿って配設されている。

帯形状部４２の上側の側縁４２１にはギャップ形成片４５が一体形成されており、帯形状部４４の上側の側縁４４１にはギャップ形成片４６が一体形成されている。ギャップ形成片４５は、先端面１５１，１９１間に配置されており、先端面１５１，１９１間にはギャップＧ１が形成されている。ギャップ形成片４６は、先端面１６１，１８１間に配置されており、先端面１６１，１８１間にはギャップＧ２が形成されている。

この実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
図９（ａ），（ｂ）に示す実施形態では、誘導機器としてのリアクトルに備えられたリアクトルコア４７は、第１Ｅ型コア４８と第２Ｅ型コア４９とを対向して組み合わせたＥＥ型コアにて構成されている。第１Ｅ型コア４８は、本体部５０と３つの脚部（中央磁脚５１と第１外側磁脚５２と第２外側磁脚５３）とを備えている。中央磁脚５１の長さは、第１外側磁脚５２の長さ及び第２外側磁脚５３の長さよりも短い。第２Ｅ型コア４９は、本体部５４と３つの磁脚（中央磁脚５５と第１外側磁脚５６と第２外側磁脚５７）とを備えている。中央磁脚５５の長さは、第１外側磁脚５６の長さ及び第２外側磁脚５７の長さよりも短い。

第１Ｅ型コア４８の第１外側磁脚５２の先端面５２１と、第２Ｅ型コア４９の第２外側磁脚５７の先端面５７１とは、面接合されている。第１Ｅ型コア４８の第２外側磁脚５３の先端面５３１と、第２Ｅ型コア４９の第１外側磁脚５６の先端面５６１とは、面接合されている。

第１Ｅ型コア４８の中央磁脚５１及び第２Ｅ型コア４９の中央磁脚５５にはコイル５８が巻回される。これによりリアクトルが構成される。
支持台３０，３２にネジ６３，６４によってネジ止めされた固定部材５９は、帯形状部６０の側縁６０１，６０２にギャップ形成片６１，６２を一体に備えている。帯形状部６０は、中央磁脚５１，５５の下側に配置されている。ギャップ形成片６１，６２は、中央磁脚５１，５５の先端面５１１，５５１間に配置されており、先端面５１１，５５１間にはギャップＧ３が形成されている。

この実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○ギャップ形成片を金属で形成してもよい。

○第１の実施形態、図４〜図６、図８の各実施形態の固定部材をＥＥ型コアに適用してもよい。
○ＥＩ型コアに本発明を適用してもよい。

○ＥＥ型コアを備えたトランスに本発明を適用してもよい。
○ＵＵ型コアを備えたトランスに本発明を適用してもよい。
前記した実施形態から把握できる技術思想について以下に記載する。

（イ）前記第１コアと前記第２コアとは、前記固定部材の上に載置されている請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の誘導機器。
（ロ）前記固定部材は、前記磁脚の側面に沿って配設されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の誘導機器。

１２…第１Ｕ型コア。１３…第２Ｕ型コア。１５，１８…第１磁脚。１５１，１８１…先端面。１５２，１８２…下面。１５３，１８３…側面。１６，１９…第２磁脚。１６１，１９１…先端面。１６２，１９２…下面。１６３，１９３…側面。２０，２１，５８…コイル。２２，２２Ａ，２２Ｂ，２６，２６Ａ，２６Ｂ，３８，４０，４３，５９，６５…固定部材。２３，２７，４２，４４，６０…帯形状部。２３１，２３２，２７１，２７２…側縁。２４，２５，２８，２９，４５，４６，６１，６２…ギャップ形成片。３６，３７…ギャップ形成片としてのギャップ形成ピン。４８…第１Ｅ型コア。４９…第２Ｅ型コア。５１，５５…中央磁脚。５２，５６…第１外側磁脚。５３，５７…第２外側磁脚。５１１，５２１，５３１，５５１，５６１，５７１…先端面。６０１，６０２…側縁。Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３…ギャップ。

Claims

複数の磁脚を有する第１コアと、第２コアとを対向して組み合わせた誘導機器において、
固定部材が前記第１コアの磁脚に沿って配設されており、
前記固定部材は、前記磁脚を巻回するコイルによって巻回されており、
前記固定部材は、前記第１コアの磁脚の先端と前記第２コアとの間に配置されるギャップ形成片を備えている誘導機器。
前記固定部材は、前記磁脚の長さ方向に延びる帯形状の帯形状部を備えており、前記ギャップ形成片は、前記帯形状部に一体形成されている請求項１に記載の誘導機器。
前記ギャップ形成片は、前記帯形状部の側縁に一体形成されている請求項２に記載の誘導機器。
前記ギャップ形成片は、前記帯形状部に別体形成されている請求項２に記載の誘導機器。
前記固定部材は、前記磁脚の下面に沿って配設されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の誘導機器。
前記第１コア及び前記第２コアは、一対の磁脚を有するＵ型コアであり、前記固定部材は、前記Ｕ型コアの一対の磁脚のそれぞれに対応して配置される前記ギャップ形成片を備えている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の誘導機器。
前記第１コア及び前記第２コアは、３つの磁脚を有するＥ型コアであり、前記固定部材は、前記Ｅ型コアの中央の磁脚に対応して配置される前記ギャップ形成片を備えている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の誘導機器。