JP2012028572A - Induction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導機器に関するものである。 The present invention relates to an induction device.
特許文献1においてリアクトルの構造が開示されている。詳しくは、中空筒状のボビンの外周部には螺旋状の溝が設けられ、この溝に沿って平角状の裸導体が巻回されている。また、細長いドーナッツ形状のコア部分を構成すべく、ボビンの中空部に、I型コア、U型コア、ギャップ材を順に圧入して仮固定し、その後、リアクトル全体をモールドしている。
ボビンの中空部に対し各コア(I型コア、U型コア)、ギャップ材を順に圧入していかねばならず製造しにくい。また、各部品(ボビン、各コア、ギャップ材)の位置関係を保ちにくい。 Each core (I-type core, U-type core) and gap material must be pressed into the hollow portion of the bobbin in order, making it difficult to manufacture. In addition, it is difficult to maintain the positional relationship of each component (bobbin, each core, gap material).
本発明は、このような背景の下になされたものであり、その目的は、製造が容易であるとともにコアの位置決めが容易な誘導機器を提供することにある。 The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide an induction device that is easy to manufacture and can easily position a core.
請求項1に記載の発明では、端部を有する第1のコアと、前記第1のコアにおける少なくとも端部を覆うようにモールドし、かつ、筒状部を有するモールド樹脂材と、端部を有し、当該端部が前記モールド樹脂材の筒状部に圧入され、前記第1のコアと共に閉磁路を形成する第2のコアと、前記モールド樹脂材の周囲に巻回されたコイルと、を備えたことを要旨とする。 In the first aspect of the present invention, the first core having an end portion, a mold resin material having a cylindrical portion molded so as to cover at least the end portion of the first core, and the end portion are formed. A second core that is press-fitted into the cylindrical portion of the mold resin material and forms a closed magnetic path together with the first core; and a coil wound around the mold resin material; The main point is that
請求項1に記載の発明によれば、第1のコアは、筒状部を有するモールド樹脂材によって、少なくとも端部が覆われている。また、第2のコアは、モールド樹脂材の筒状部に端部が圧入され、第1のコアと共に閉磁路を形成する。さらに、モールド樹脂材の周囲にコアが巻回されている。 According to the first aspect of the present invention, at least the end of the first core is covered with the mold resin material having the cylindrical portion. In addition, the end of the second core is press-fitted into the cylindrical portion of the mold resin material, and forms a closed magnetic path together with the first core. Furthermore, a core is wound around the mold resin material.
よって、第2のコアを筒状部に圧入すれば、第1のコアと第2のコアとで閉磁路を形成することができ、ボビンに第1のコアと第2のコアをそれぞれ圧入する場合と比べて製造が容易である。また、第1のコアの位置がモールド樹脂材によって固定されており、第2のコアをモールド樹脂材の筒状部に圧入する構成なので第1のコアと第2のコアの位置決めが容易である。 Therefore, if the second core is press-fitted into the cylindrical portion, a closed magnetic path can be formed by the first core and the second core, and the first core and the second core are respectively press-fitted into the bobbin. Manufacturing is easier than in the case. Further, since the position of the first core is fixed by the mold resin material and the second core is press-fitted into the cylindrical portion of the mold resin material, the first core and the second core can be easily positioned. .
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の誘導機器において、前記第1のコアの端面においてギャップ材を前記モールド樹脂材と一体成形したことを要旨とする。
請求項2に記載の発明によれば、ギャップ材は第1のコアの端面においてモールド樹脂材と一体成形されているので、ギャップ材を接着剤等でコアに接着する必要がなく、コスト低減を図ることができる。また、ギャップ材をボビンの中空部に圧入する方式に比べて製造が容易であるとともに、ギャップ材のコアに対する位置決めを容易にすることが可能となる。
The gist of the invention according to
According to the second aspect of the present invention, since the gap material is integrally formed with the mold resin material at the end face of the first core, it is not necessary to bond the gap material to the core with an adhesive or the like, thereby reducing the cost. Can be planned. Further, it is easier to manufacture than the method of press-fitting the gap material into the hollow portion of the bobbin, and the gap material can be easily positioned with respect to the core.
請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の誘導機器において、前記第1のコアおよび前記第2のコアと共に閉磁路を形成する第3のコアを備え、前記第3のコアは、前記モールド樹脂材における前記筒状部よりも前記第1のコアの端部側にモールドされた状態で配置されていることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the induction device according to the first aspect, the induction device includes a third core that forms a closed magnetic circuit together with the first core and the second core, and the third core includes: The gist of the present invention is that the mold resin material is arranged in a state of being molded closer to the end portion side of the first core than the cylindrical portion.
請求項3に記載の発明によれば、第1のコアおよび第2のコアと共に閉磁路を形成する第3のコアはモールド樹脂材にモールドされた状態で配置されているので、第2のコアを筒状部に圧入すれば、第1のコアと第2のコアと第3のコアとで閉磁路を形成することができ、ボビンに第1のコアと第2のコアと第3のコアをそれぞれ圧入する場合と比べて製造が容易である。また、第1のコアと第3のコアの位置がモールド樹脂材によって固定されており、第2のコアをモールド樹脂材の筒状部に圧入する構成なので、第1のコアと第3のコアの位置決め及び第2のコアと第3のコアの位置決めが容易である。 According to the third aspect of the present invention, the third core that forms the closed magnetic path together with the first core and the second core is disposed in a state of being molded in the molding resin material. Can be press-fitted into the cylindrical portion, a closed magnetic path can be formed by the first core, the second core, and the third core, and the first core, the second core, and the third core can be formed on the bobbin. Is easier to manufacture than the case of press-fitting each. In addition, since the positions of the first core and the third core are fixed by the mold resin material and the second core is press-fitted into the cylindrical portion of the mold resin material, the first core and the third core The positioning of the second core and the third core is easy.
本発明によれば、製造が容易であるとともにコアの位置決めが容易な誘導機器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a guidance device that is easy to manufacture and easy to position the core.
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
図1に、本実施形態の誘導機器としてのリアクトル10を示す。本実施形態のリアクトル10では、UU型コア20を用いている。UU型コア20は、第1のコアとしてのU型コア21と、第2のコアとしてのU型コア22により構成されている。UU型コア20は、環状をなし、閉磁路を形成する。また、U型コア21とU型コア22との間にギャップが形成される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, the
リアクトル10は、UU型コア20(U型コア21、U型コア22)とコイル30,31とモールド樹脂材40を備えている。また、リアクトル10は図2,3に示すコアアッシィCAを具備している。このコアアッシィCAは、U型コア21を、モールド樹脂材40によりギャップ材50,51を配した状態で一体的にモールドしたものである。そして、モールド樹脂材40に形成した筒状部46,47にU型コア22の端部22a,22bを圧入してコアアッシィCAにU型コア22を組み付けることによりリアクトル10が構成されている。
The
モールド樹脂材40は、図1(a)の平面視においてU字状の本体部41と、直方体形状のステー支持部42,43,44,45を有している。
U型コア21は、断面が四角形状の棒状をなし、全体形状としてU字状をなしている。U型コア21は、直線的に延びる端部21a,21bを有し、その先端が端面21c,21dとなっている。同様に、U型コア22も、断面が四角形状の棒状をなし、全体形状としてU字状をなしている。U型コア22は、直線的に延びる端部22a,22bを有し、その先端が端面22c,22dとなっている。
The
The U-shaped
ギャップ材50は四角板状の樹脂よりなり、U型コア21の端面21cとU型コア22の端面22cとの間に介在され、U型コア21の端面21cとU型コア22の端面22cがギャップ材50を介して突き合わされている。同様に、ギャップ材51は四角板状の樹脂よりなり、U型コア21の端面21dとU型コア22の端面22dとの間に介在され、U型コア21の端面21dとU型コア22の端面22dがギャップ材51を介して突き合わされている。樹脂製のギャップ材50,51は、モールド樹脂材40と一体成形されている。
The
モールド樹脂材40の本体部41は、U型コア21の全域を覆うようにモールドし、かつ、筒状部46,47を有している。筒状部46,47は、四角筒状をなし、U型コア21の端部21a,21bの外周の部位からU型コア22の端部22a,22bに向かって直線的に延びている。筒状部46,47の内形はU型コア22の端部22a,22bの外形よりも若干小さく、筒状部46,47の内部にU型コア22の端部22a,22bを圧入することができるようになっている。
The
図1(a)においてステー支持部42,43は本体部41の右側面に離間して形成される。また、ステー支持部44,45は本体部41の左側面に離間して形成されている。各ステー支持部42,43,44,45にはL字の金属板よりなるステー70の一端が埋設されている。固定部材としてのステー70は各ステー支持部42,43,44,45の下面から下方に突出し、下端から水平方向に延びている。ステー70の他端にはボルト孔(貫通孔)71が形成され、ボルトをボルト孔71を通してケース(図示略)側に螺入することによりケースにリアクトル10を固定することができるようになっている。
In FIG. 1A, the
コイル30はモールド樹脂材40の本体部41におけるU型コア21とU型コア22との2つの連結部のうちの一方の連結部の周囲に巻回されている。一方、コイル31は、モールド樹脂材40の本体部41におけるU型コア21とU型コア22との2つの連結部のうちの他方の連結部の周囲に巻回されている。コイル30,31はモールド樹脂材40に一体化されている。
The
次に、リアクトル10の組み立て工程について説明する。
まず、コアアッシィCAとU型コア22を用意する。
図2,3のコアアッシィCAにおいて、U型コア21はモールド樹脂材40にモールドされている。また、モールド樹脂材40における筒状部46,47の奥においてU型コア21の端面21c,21dにギャップ材50,51が一体成形されている。さらに、モールド樹脂材40にコイル30,31が一体化されている。
Next, the assembly process of the
First, the core assembly CA and the
2 and 3, the
引き続き、コアアッシィCAにおけるモールド樹脂材40の筒状部46,47にU型コア22の端部22a,22bを圧入し、図1に示すように、ギャップ材50,51をU型コア21の端面21c,21dとU型コア22の端面22c,22dとの間に挟み込む。
Subsequently, the
これにより、モールド樹脂材40の筒状部46,47の内面にU型コア22の端部22a,22bの外面が接触した状態でU型コア21,22が位置決めされる。このとき、モールド樹脂材40の本体部41により、U型コア21とU型コア22とが連結支持される。よって、モールド樹脂材40の本体部41がU型コア21とU型コア22とを連結支持するときの梁部として機能する。
Thereby, the
そして、ボルトをステー70のボルト孔71を通してケース(図示略)のねじ孔に螺入することによりリアクトル10をケースに固定する。よって、モールド樹脂材40に一体的に設けたステー70を用いてリアクトル10をケースに締結でき、別部材を用いてリアクトルを固定する場合に比べ取付が容易である。
Then, the
また、U型コア21とU型コア22との間のギャップ材50,51によるギャップ部においてモールド樹脂材40による梁構造が構築されている。これにより、ギャップ材を単にU型コアの端面に接着する場合に比べて、ギャップ部の剛性が向上する。その結果、リアクトル10の使用時にU型コア21,22間に働く繰り返し応力(吸引力)による変形を抑え、NV(Noise and Vibration)を抑制することができる。
Further, a beam structure made of the
さらに、U型コア21,22とコイル30,31とギャップ材50,51について、厳密な位置決めを行うことができる。その結果、コイル損失やL値のばらつきを低減することができる。
Furthermore, the
以上のごとく本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)第1のコアとしてのU型コア21はモールド樹脂材40によりモールドされ(広義には、U型コア21における少なくとも端部21a,21bを覆うようにモールドされ)、モールド樹脂材40は筒状部46,47を有している。第2のコアとしてのU型コア22は、端部22a,22bがモールド樹脂材40の筒状部46,47に圧入され、U型コア21と共に閉磁路を形成する。また、コイル30,31がモールド樹脂材40の周囲に巻回されている。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
よって、U型コア22を筒状部46,47に圧入すれば、U型コア21とU型コア22とで閉磁路を形成することができ、ボビンにU型コア21,22をそれぞれ圧入する場合と比べて製造が容易である。また、U型コア21の位置がモールド樹脂材40によって固定されており、U型コア22をモールド樹脂材40の筒状部46,47に圧入する構成なので、U型コア21とU型コア22の位置決めが容易である。その結果、製造が容易であるとともにコアの位置決めが容易なリアクトルを提供することができる。
Therefore, if the
(2)U型コア21の端面21c,21dにおいてギャップ材50,51をモールド樹脂材40と一体成形したので、ギャップ材50,51を接着剤等でU型コア21またはU型コア22に接着する必要がなく、コスト低減を図ることが可能となる。また、ギャップ材50,51をボビンの中空部に圧入する方式に比べて製造が容易であるとともに、ギャップ材50,51のU型コア21,22に対する位置決めを容易にすることが可能となる。
(2) Since the
なお、樹脂製のギャップ材50,51に代わり、セラミック等の樹脂以外の材料のギャップ材をモールド樹脂材40と一体成形してもよい。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
Instead of the
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.
図4,5,6には、本実施形態におけるリアクトル11を示す。
第1の実施形態では、ギャップ材50,51をモールド樹脂材40と一体化した。これに対し、本実施形態においては、モールド樹脂材40とは別体のセラミック製ギャップ板80,81を用いている。
4, 5 and 6 show the
In the first embodiment, the
図5,6に示すように、コアアッシィCAにおいて、U型コア21はモールド樹脂材40により端面21c,21dが露出する状態でモールドされている。
U型コア22の組み付け前の状態において、U型コア22の端面21cにはセラミック製ギャップ板80の一方の面が接着剤82により貼り付けられている。また、セラミック製ギャップ板80の他方の面には接着剤83が塗布されている。同様に、U型コア22の端面21dにはセラミック製ギャップ板81の一方の面が接着剤84により貼り付けられている。また、セラミック製ギャップ板81の他方の面には接着剤85が塗布されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the core assembly CA, the
Before the
そして、図4に示すように、コアアッシィCAにおけるモールド樹脂材40の筒状部46,47にU型コア22の端部22a,22bを圧入し、セラミック製ギャップ板80,81をU型コア21の端面21c,21d(図5参照)とU型コア22の端面22c,22d(図5参照)との間に挟み込む。これにより、セラミック製ギャップ板80,81がU型コア21の端面21c,21dに接着剤83,85により接着される。
Then, as shown in FIG. 4, the
このように本実施形態のリアクトル11では、U型コア21,22の端面21c,21d,22c,22dにギャップ材としてのセラミック製ギャップ板80,81を接着した。よって、接着にてU型コア21,22の端面21c,21d,22c,22dにセラミック製ギャップ板80,81を固定することができる。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
As described above, in the
(Third embodiment)
Next, the third embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.
図7,8,9には、本実施形態におけるリアクトル12を示す。なお、図9においてはコイル30,31は省略している。
第1の実施形態では、樹脂製のギャップ材50,51を用いた。これに対し、本実施形態においては、エアギャップAGを用いている。
7, 8 and 9 show the
In the first embodiment,
図8,9に示すように、コアアッシィCAのモールド樹脂材40において、U型コア21の端面21cに相当する部位、即ち、ギャップ形成部には一対のエアギャップ形成用突起90,91が形成されている。エアギャップ形成用突起90,91は上下方向に延びている。同様に、コアアッシィCAのモールド樹脂材40において、U型コア21の端面21dに相当する部位、即ち、ギャップ形成部には一対のエアギャップ形成用突起92,93が形成されている。エアギャップ形成用突起92,93は上下方向に延びている。
8 and 9, in the
U型コア22の組み付け前の状態において、コアアッシィCAのモールド樹脂材40でのU型コア21の端面21cにはエアギャップ形成用突起90,91がモールド樹脂材40と一体成形されているとともに、U型コア21の端面21dにはエアギャップ形成用突起92,93がモールド樹脂材40と一体成形されている。
In the state before the
そして、コアアッシィCAにおけるモールド樹脂材40の筒状部46,47にU型コア22の端部22a,22bを圧入する。これにより、図7に示すように、エアギャップ形成用突起90,91がU型コア21の端面21cとU型コア22の端面22cとの間に挟み込まれ、U型コア21の端面21cとU型コア22の端面22cとの間にエアギャップAGが形成される。同様に、エアギャップ形成用突起92,93がU型コア21の端面21dとU型コア22の端面22dとの間に挟み込まれ、U型コア21の端面21dとU型コア22の端面22dとの間にエアギャップAGが形成される。
Then, the
このように本実施形態のリアクトル12では、U型コア21の端面21c,21dにおいてエアギャップ形成用突起90,91,92,93をモールド樹脂材40と一体成形し、U型コア21の端面21c,21dとU型コア22の端面22c,22dの間にエアギャップAGを形成した。よって、接着剤なしにギャップを形成することができる。また、エアギャップ(エアギャップ形成用突起90,91,92,93)のモールド樹脂材40に対する位置決めが容易である。
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態を、第1,2,3の実施形態との相違点を中心に説明する。
As described above, in the
(Fourth embodiment)
Next, the fourth embodiment will be described focusing on differences from the first, second, and third embodiments.
図10,11,12には、本実施形態におけるリアクトル13を示す。なお、図12においてはコイル30,31は省略している。また、本実施形態ではコアアッシィCA(モールド樹脂材40)に固定部材としてのステーは設けていない。
10, 11 and 12 show a
本実施形態においては、U−I−U型のコア100を用いている。詳しくは、コア100は、第1のコアとしてのU型コア101と、第2のコアとしてのU型コア102と、第3のコアとしてのI型コア103、I型コア104、I型コア105およびI型コア106からなる。U型コア101の一方の端面101cから、順に、I型コア103、I型コア104、U型コア102の一方の端面102cが配置されている。また、U型コア101の他方の端面101dから、順に、I型コア105、I型コア106、U型コア102の他方の端面102dが配置されている。U型コア101、I型コア103、I型コア104、I型コア105、I型コア106はモールド樹脂材40によりモールドされている。
In this embodiment, a U-I-U
また、U型コア101の一方の端面101cとI型コア103との間には樹脂製のギャップ材107が配置され、I型コア103とI型コア104との間には樹脂製のギャップ材108が配置され、I型コア104とU型コア102の一方の端面102cとの間には樹脂製のギャップ材109が配置されている。さらに、U型コア101の他方の端面101dとI型コア105との間には樹脂製のギャップ材110が配置され、I型コア105とI型コア106との間には樹脂製のギャップ材111が配置され、I型コア106とU型コア102の他方の端面102dとの間には樹脂製のギャップ材112が配置されている。樹脂製のギャップ材107,108,109,110,111,112は、モールド樹脂材40と一体成形されている。
A
なお、樹脂製のギャップ材107,108,109,110,111,112に代わり、セラミック等の樹脂以外の材料のギャップ材を用いてもよい。
図11,12に示すU型コア102の組み付け前の状態では、コアアッシィCAにおいて、U型コア101とI型コア103とI型コア104とI型コア105とI型コア106とがモールド樹脂材40により位置決めした状態でモールドされている。また、樹脂製のギャップ材107,108,109,110,111,112がモールド樹脂材40と一体成形されている。
Instead of the
11 and 12, before the assembly of the
そして、コアアッシィCAにおけるモールド樹脂材40の筒状部46,47にU型コア102の端部102a,102bを圧入し、図10に示すように、ギャップ材109,112をU型コア102の端面102c,102dとI型コア104,106との間に挟み込む。
Then, the
このように本実施形態のリアクトル13では、第1のコアおよび第2のコアと共に閉磁路を形成する第3のコアとしてのI型コア103,104,105,106を備えている。このI型コア103,104,105,106は、モールド樹脂材40における筒状部46,47よりもU型コア101(第1のコア)の端部101a,101b側にモールドされた状態で配置されている。よって、U型コア102を筒状部46,47に圧入すれば、U型コア101とU型コア102とI型コア103,104,105,106とで閉磁路を形成することができ、ボビンにU型コア101とU型コア102とI型コア103,104,105,106をそれぞれ圧入する場合と比べて製造が容易である。また、U型コア101とI型コア103,104,105,106の位置がモールド樹脂材40によって固定されており、U型コア102をモールド樹脂材40の筒状部46,47に圧入する構成なので、U型コア101とI型コア103,104,105,106の位置決め及びU型コア102とI型コア103,104,105,106の位置決めを容易にすることが可能となる。
As described above, the
なお、図10,11,12では4つのI型コア103,104,105,106を用いたが、I型コアの数は4つ以外でもよく、例えば、2つのI型コアを用いても6つ以上のI型コアを用いてもよい。
10, 11, and 12 use four I-
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・第1のコアとしてのU型コア21,101は、モールド樹脂材40により全域を覆うようにモールドしたが、U型コア21,101における少なくとも端部21a,21b,101a,101bを覆うようにモールドすればよい。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
The
・コイル30,31はコアアッシィCAに一体的に設けたが(モールド樹脂材40に一体化したが)、コイル30,31はコアアッシィCA(モールド樹脂材40)とは別体とし、コアアッシィCA(モールド樹脂材40)に後付けしてもよい。
Although the
・第1,第2,第3の実施形態において固定部材としてのステー70はコアアッシィCAに一体的に設けたが(モールド樹脂材40に一体化したが)、固定部材はコアアッシィCA(モールド樹脂材40)とは別体とし、コアアッシィCA(モールド樹脂材40)に後付けしてもよい。
In the first, second, and third embodiments, the
・図13に示すように、樹脂材120でモールドされた第2のコアとしてのU型コア22をモールド樹脂材40の筒状部46,47に圧入してもよい。即ち、図14に示すように、U型コア22における露出部を樹脂材120でモールドしておき、この樹脂モールドされたU型コア22をモールド樹脂材40の筒状部46,47に圧入する。この構成によれば、ボビンの中空部にU型コア21,22を圧入したものを樹脂モールドする構成に比べ第1のコアとしてのU型コア21のモールド樹脂材40がボビンの機能を兼務するので、コスト低減が可能となる。また、図13,14に代わり、第2のコアとしてのU型コア22の全域を樹脂モールドしてモールド樹脂材40の筒状部46,47に圧入してもよい。
As shown in FIG. 13, the
・誘導機器はリアクトルに限ることなく、他にも、例えばトランスであってもよい。 The induction device is not limited to a reactor, and may be a transformer, for example.
21…U型コア、21a…端部、21b…端部、21c…端面、21d…端面、22…U型コア、22a…端部、22b…端部、30…コイル、31…コイル、40…モールド樹脂材、46…筒状部、47…筒状部、50…ギャップ材、51…ギャップ材、101…U型コア、101a…端部、101b…端部、102…U型コア、102a…端部、102b…端部、103…I型コア、104…I型コア、105…I型コア、106…I型コア。
21 ... U-shaped core, 21a ... end, 21b ... end, 21c ... end, 21d ... end, 22 ... U-shaped core, 22a ... end, 22b ... end, 30 ... coil, 31 ... coil, 40 ...
Claims (3)
前記第1のコアにおける少なくとも端部を覆うようにモールドし、かつ、筒状部を有するモールド樹脂材と、
端部を有し、当該端部が前記モールド樹脂材の筒状部に圧入され、前記第1のコアと共に閉磁路を形成する第2のコアと、
前記モールド樹脂材の周囲に巻回されたコイルと、
を備えたことを特徴とする誘導機器。 A first core having an end;
Molded so as to cover at least the end portion of the first core, and a mold resin material having a cylindrical portion,
A second core having an end, the end is press-fitted into the cylindrical portion of the mold resin material, and forms a closed magnetic path together with the first core;
A coil wound around the mold resin material;
An induction device characterized by comprising:
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