JP2013106003A - Reactor, converter and electric power conversion system - Google Patents

Reactor, converter and electric power conversion system Download PDF

Info

Publication number
JP2013106003A
JP2013106003A JP2011250992A JP2011250992A JP2013106003A JP 2013106003 A JP2013106003 A JP 2013106003A JP 2011250992 A JP2011250992 A JP 2011250992A JP 2011250992 A JP2011250992 A JP 2011250992A JP 2013106003 A JP2013106003 A JP 2013106003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
case
coil
reactor
core portion
porous body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011250992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Inaba
和宏 稲葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Wiring Systems Ltd, AutoNetworks Technologies Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority to JP2011250992A priority Critical patent/JP2013106003A/en
Priority to PCT/JP2012/073852 priority patent/WO2013073283A1/en
Publication of JP2013106003A publication Critical patent/JP2013106003A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • H01F27/022Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor having a case for housing an assembly of a coil and magnetic core, and being lighter than a conventional reactor.SOLUTION: A reactor 1A comprises: an assembly 10 of a coil 2 and a magnetic core 3; and a case 4A for housing the assembly 10. At least of a part of the case 4A provided in the reactor 1A contains a porous body consisting of non-magnetic metal. Thereby a ratio of the non-magnetic metal per unit volume of the case 4A can be lower than that of a conventional structure, and the weight of the case 4A, in fact, that of the reactor 1A can be reduced.

Description

本発明は、コイルとコアの組合体をケースに収納したリアクトル、このリアクトルを用いたコンバータ、およびこのコンバータを用いた電力変換装置に関する。   The present invention relates to a reactor in which a combination of a coil and a core is housed in a case, a converter using the reactor, and a power converter using the converter.

リアクトルやモータといった、コイルと、コイルが配置される磁性コアとを備える磁性部品が種々の分野で利用されている。例えば、特許文献1は、ハイブリッド自動車といった車両に載置されるコンバータの回路部品に利用されるリアクトルを開示している。この特許文献1のリアクトルは、コイルと磁性コアの組合体をケースに収納した構成を備える。磁性コアは、コイルの内部に配置される円柱状の内側コア部と、コイルの外周に配置される外側コア部(特許文献1では連結コア部と称している)と、を備える。外側コア部は、純鉄粉といった磁性体粉末と、この粉末を内包する樹脂(バインダ樹脂)とから構成されている。   Magnetic components such as reactors and motors that include a coil and a magnetic core on which the coil is disposed are used in various fields. For example, Patent Document 1 discloses a reactor used for a circuit component of a converter that is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle. The reactor of this patent document 1 is equipped with the structure which accommodated the assembly of the coil and the magnetic core in the case. The magnetic core includes a cylindrical inner core portion disposed inside the coil, and an outer core portion (referred to as a connecting core portion in Patent Document 1) disposed on the outer periphery of the coil. The outer core portion is composed of a magnetic powder such as pure iron powder and a resin (binder resin) that encloses the powder.

特開2011−124310号公報JP 2011-124310 A

近年では、地球環境への配慮からハイブリット自動車などの車両の軽量化が望まれており、車両を構成する各部品に対してグラム単位の軽量化を図ることでトータルとして車両の軽量化を達成することが望まれている。   In recent years, it has been desired to reduce the weight of vehicles such as hybrid cars in consideration of the global environment, and the weight of each part of the vehicle can be reduced by gram units to achieve a total weight reduction of the vehicle. It is hoped that.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、コイルと磁性コアの組合体を収納するケースを備えるリアクトルにおいて従来よりも軽量なリアクトルを提供することにある。また、本発明の別の目的は、本発明リアクトルを用いたコンバータ、およびそのコンバータを用いた電力変換装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, and one of the objectives is providing the reactor lighter than before in the reactor provided with the case which accommodates the assembly of a coil and a magnetic core. Another object of the present invention is to provide a converter using the reactor of the present invention and a power converter using the converter.

本発明者らは、従来のリアクトルの構成を再検討した結果、ケースがアルミニウムなどの非磁性金属から構成されていることに着目した。ケースが非磁性金属から構成されているのは、リアクトルを動作させたときに生じる磁性コアからの漏れ磁束をケースで遮蔽するためである。そのため、ケースを省略したり、ケースを軽量な絶縁樹脂から構成するなどといった漏れ磁束の問題点を無視する対応は好ましくない。そこで、本発明者らは、ケースによって漏れ磁束の遮蔽ができ、かつケースを軽量化できる構成を検討した結果、本発明リアクトルを完成させるに至った。以下に、本発明リアクトルを規定する。   As a result of reviewing the configuration of the conventional reactor, the present inventors have focused on the fact that the case is made of a nonmagnetic metal such as aluminum. The case is made of a non-magnetic metal because the case shields the leakage magnetic flux from the magnetic core that is generated when the reactor is operated. Therefore, it is not preferable to ignore the problem of leakage magnetic flux, such as omitting the case or configuring the case from a lightweight insulating resin. Thus, as a result of studying a configuration that can shield leakage magnetic flux by the case and reduce the weight of the case, the present inventors have completed the reactor of the present invention. Below, this invention reactor is prescribed | regulated.

本発明リアクトルは、コイルおよび磁性コアの組合体と、その組合体を収納するケースと、を備えるリアクトルであって、ケースの少なくとも一部は、非磁性金属からなる多孔質体を含むことを特徴とする。もちろん、ケースによる漏れ磁束の遮蔽効果を最大限に発揮させるために、ケースの全体にわたって多孔質体が含まれていることが好ましい。   The reactor of the present invention is a reactor including a coil and magnetic core combination and a case for storing the combination, and at least a part of the case includes a porous body made of a nonmagnetic metal. And Of course, in order to maximize the shielding effect of the leakage magnetic flux by the case, it is preferable that a porous body is included throughout the case.

上記本発明リアクトルによれば、ケースを軽量化すること、即ちリアクトルを軽量化することができる。それは、ケースの一部が空隙を有する多孔質体であるため、単位体積当たりの非磁性金属の割合が従来よりも低く、その分だけケースを軽量化できるからである。   According to the reactor of the present invention, the case can be reduced in weight, that is, the reactor can be reduced in weight. This is because a part of the case is a porous body having voids, so that the ratio of the nonmagnetic metal per unit volume is lower than that of the conventional case, and the case can be reduced in weight accordingly.

本発明リアクトルの一形態として、ケースの少なくとも一部は、絶縁樹脂と多孔質体とを含む複合材から構成されていることが好ましい。   As one form of this invention reactor, it is preferable that at least one part of a case is comprised from the composite material containing insulating resin and a porous body.

多孔質体にさらに絶縁樹脂を複合させた複合材は、多孔質体単体よりも強度に優れる。そのため、ケースにおける多孔質体の部分の強度を確保することができる。   A composite material in which an insulating resin is further combined with a porous body is superior in strength to a porous body alone. Therefore, the strength of the porous body portion in the case can be ensured.

本発明リアクトルの一形態として、多孔質体の空孔に絶縁樹脂が充填されていることが好ましい。   As one form of this invention reactor, it is preferable that the hole of a porous body is filled with insulating resin.

多孔質体の空孔に絶縁樹脂を充填することで、多孔質体の強度、つまりケースの強度を向上させることができる。   By filling the pores of the porous body with the insulating resin, the strength of the porous body, that is, the strength of the case can be improved.

本発明リアクトルの一形態として、ケースは、多孔質体を骨格とし、当該ケースに占める多孔質体の体積割合は、10〜70体積%であることが好ましい。ここで、ケース全体が多孔質体でできているとすれば、10〜70体積%が多孔質体、残りが空隙である。また、ケース全体が複合材でできているとすれば、10〜70体積%が多孔質体、残りが絶縁樹脂、または絶縁樹脂と空隙である。   As one form of this invention reactor, it is preferable that a case uses a porous body as frame | skeleton, and the volume ratio of the porous body which occupies for the said case is 10-70 volume%. Here, if the entire case is made of a porous body, 10 to 70% by volume is a porous body, and the remainder is a void. If the entire case is made of a composite material, 10 to 70% by volume is a porous body, and the remainder is an insulating resin, or an insulating resin and a gap.

多孔質体は、構造的に強度に優れるため、ケースにおける多孔質体の割合、即ちケースにおける非磁性金属の割合を低く抑えることができる。その結果、ケースを効果的に軽量化でき、もってリアクトルを効果的に軽量化できる。また、ケースにおける多孔質体の体積割合が上記範囲にあれば、ケースによる漏れ磁束の遮蔽効果を十分に確保することができる。   Since the porous body is structurally excellent in strength, the ratio of the porous body in the case, that is, the ratio of the nonmagnetic metal in the case can be kept low. As a result, the case can be effectively reduced in weight, and thus the reactor can be effectively reduced in weight. Moreover, if the volume ratio of the porous body in a case exists in the said range, the shielding effect of the leakage magnetic flux by a case can fully be ensured.

本発明リアクトルの一形態として、多孔質体の材質は、ニッケル−クロム合金であることが好ましい。   As one form of this invention reactor, it is preferable that the material of a porous body is a nickel-chromium alloy.

ニッケル−クロム合金は強度に優れるため、ニッケル−クロム合金を多孔質体の材質として利用すると多孔質体の強度、つまりケースの強度を効果的に向上させることができる。   Since nickel-chromium alloy is excellent in strength, the strength of the porous body, that is, the strength of the case can be effectively improved when the nickel-chromium alloy is used as the material of the porous body.

本発明リアクトルの一形態として、多孔質体の材質は、アルミニウムであることが好ましい。   As one form of this invention reactor, it is preferable that the material of a porous body is aluminum.

アルミニウムは、非磁性で強度に優れ、かつ軽量であるので、ケースの軽量化に好適である。   Aluminum is suitable for weight reduction of the case because it is nonmagnetic, excellent in strength, and lightweight.

本発明リアクトルの一形態として、コイルは筒状であり、磁性コアは、コイルの内側に配置される内側コア部、およびコイルの外側からケースの内面にわたって配置され、内側コア部と共に閉磁路を形成する外側コア部を有し、外側コア部は、磁性粉末と樹脂とを含む混合物からなることが好ましい。   As one form of this invention reactor, a coil is cylindrical and a magnetic core is arrange | positioned from the outer side of a coil to the inner surface of a case from the inner side of a coil, and forms a closed magnetic circuit with an inner core part. Preferably, the outer core portion is made of a mixture containing magnetic powder and resin.

上記構成はいわゆるポット型リアクトルと呼ばれるものである。もちろん、本発明リアクトルは、ポット型リアクトルに限定されるわけではなく、後述する実施形態4に示すように、二つのコイル素子の内部を貫通する環状の磁性コアが封止樹脂を介してケースに収納されたリアクトルであっても良い。   The above-described configuration is a so-called pot type reactor. Of course, the reactor of the present invention is not limited to a pot type reactor, and as shown in a fourth embodiment described later, an annular magnetic core that penetrates the inside of two coil elements is attached to the case via a sealing resin. A stored reactor may be used.

本発明リアクトルの一形態として、ケースは有底筒状であることが好ましい。   As one form of this invention reactor, it is preferable that a case is a bottomed cylindrical shape.

上記構成によれば、ケース内に組合体を収納し易い。なお、ケースは底がない筒状のものであっても構わない。   According to the said structure, it is easy to accommodate an assembly in a case. The case may have a cylindrical shape with no bottom.

本発明リアクトルの一形態として、ケースの内面は、凹凸形状を有することが好ましい。   As one form of this invention reactor, it is preferable that the inner surface of a case has uneven | corrugated shape.

ケースの内面に凹凸形状が形成されていると、ケースの内面とその内面に接する部材との密着性を向上させることができる。具体的には、ポット型リアクトルの場合、ケースの内面と外側コア部との密着性を向上させることができるし、二つのコイル素子の内部を貫通する環状の磁性コアを備えるリアクトルの場合、ケースの内面と封止樹脂との密着性を向上させることができる。ケースの内面に凹凸形状を形成するには、ケースを作製した後、ケースの内面を粗面化させたり、ケースを作製する金型に凹凸形状を形成し、その金型の凹凸形状をケースに転写させると良い。   When the concave and convex shape is formed on the inner surface of the case, the adhesion between the inner surface of the case and a member in contact with the inner surface can be improved. Specifically, in the case of a pot type reactor, the adhesion between the inner surface of the case and the outer core portion can be improved, and in the case of a reactor having an annular magnetic core that penetrates the inside of two coil elements, The adhesion between the inner surface of the resin and the sealing resin can be improved. In order to form a concavo-convex shape on the inner surface of the case, after the case is made, the inner surface of the case is roughened, or a concavo-convex shape is formed on the mold for producing the case, and the concavo-convex shape of the mold is formed on the case. Transfer it.

ここで、本発明リアクトルでは、ケースの少なくとも一部が、非磁性金属多孔質体を含む構成であり、その多孔質体の複雑な三次元網目形状の存在に起因する凹凸形状がケースの内面に形成され易い。そのため、上記ケース内面の凹凸形状は、非磁性金属の多孔質体によって形成されるものであっても良い。   Here, in the reactor of the present invention, at least a part of the case includes a non-magnetic metal porous body, and the uneven shape due to the presence of the complicated three-dimensional network shape of the porous body is formed on the inner surface of the case. Easy to form. Therefore, the uneven shape on the inner surface of the case may be formed of a nonmagnetic metal porous body.

上記本発明リアクトルは、コンバータの構成部品に好適に利用することができる。本発明のコンバータとして、スイッチング素子と、上記スイッチング素子の動作を制御する駆動回路と、スイッチング動作を平滑にするリアクトルとを備え、上記スイッチング素子の動作により、入力電圧を変換するものであり、上記リアクトルが本発明リアクトルである形態が挙げられる。この本発明コンバータは、電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。本発明の電力変換装置として、入力電圧を変換するコンバータと、上記コンバータに接続されて、直流と交流とを相互に変換するインバータとを備え、このインバータで変換された電力により負荷を駆動するための電力変換装置であって、上記コンバータが本発明コンバータである形態が挙げられる。   The reactor of the present invention can be suitably used as a component part of a converter. The converter of the present invention includes a switching element, a drive circuit that controls the operation of the switching element, and a reactor that smoothes the switching operation, and converts the input voltage by the operation of the switching element. The form whose reactor is this invention reactor is mentioned. This converter of the present invention can be suitably used as a component part of a power converter. As a power converter of the present invention, a converter for converting an input voltage and an inverter connected to the converter for converting direct current and alternating current to each other and driving a load with the power converted by the inverter And the converter is a converter according to the present invention.

軽量な本発明リアクトルを用いた本発明コンバータ、及び本発明電力変換装置は、これらを備える機器(例えば、ハイブリット自動車などの車両)の軽量化に寄与する。   The converter of the present invention using the light reactor of the present invention and the power converter of the present invention contribute to reducing the weight of equipment (for example, a vehicle such as a hybrid car) provided with these.

本発明リアクトルは、磁性コアからの漏れ磁束を封じ込めるケースを備えながらも軽量である。   The reactor of the present invention is lightweight while having a case for containing leakage magnetic flux from the magnetic core.

実施形態1に係る本発明リアクトルの透視斜視図である。1 is a perspective view of a reactor of the present invention according to Embodiment 1. FIG. (A)は図1のA−A断面図、(B)はB−B断面図である。(A) is AA sectional drawing of FIG. 1, (B) is BB sectional drawing. (A)は実施形態2に係る本発明リアクトルの縦断面図、(B)は同リアクトルの横断面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view of this invention reactor which concerns on Embodiment 2, (B) is a cross-sectional view of the reactor. (A)は実施形態3に係る本発明リアクトルの透視斜視図、(B)は同斜視図のB−B断面図である。(A) is a see-through | perspective perspective view of this invention reactor which concerns on Embodiment 3, (B) is BB sectional drawing of the perspective view. 実施形態4に係る本発明リアクトルの組合体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the combination body of the reactor of this invention which concerns on Embodiment 4. FIG. ハイブリッド自動車の電源系統を模式的に示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram schematically showing a power supply system of a hybrid vehicle. 本発明コンバータを備える本発明電力変換装置の一例を示す概略回路である。It is a schematic circuit which shows an example of this invention power converter device provided with this invention converter.

以下、本発明の実施形態をより具体的に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically. The same reference numerals in the figure indicate the same names.

<実施形態1>
図1、図2を参照して、実施形態1のリアクトル1Aを説明する。リアクトル1Aは、一つのコイル2と、コイル2の内外に配置されて閉磁路を形成する磁性コア3と、コイル2と磁性コア3との組合体10を収納するケース4Aとを備える、いわゆるポット型リアクトルである。このリアクトル1Aの特徴とするところは、磁性コア3の一部を、磁性粉末が分散された樹脂を硬化させた成形硬化体で構成し、かつケース4Aを、絶縁樹脂と非磁性金属の複合材で構成したことにある。以下、各構成を詳細に説明する。
<Embodiment 1>
A reactor 1A according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. Reactor 1A is a so-called pot that includes one coil 2, a magnetic core 3 that is arranged inside and outside of coil 2 to form a closed magnetic path, and a case 4A that houses a combination 10 of coil 2 and magnetic core 3. It is a type reactor. This reactor 1A is characterized in that a part of the magnetic core 3 is formed of a molded hardened body obtained by curing a resin in which magnetic powder is dispersed, and the case 4A is a composite material of an insulating resin and a nonmagnetic metal. It is in the configuration. Hereinafter, each configuration will be described in detail.

〔コイル2〕
コイル2は、1本の連続する巻線2wを螺旋状に巻回してなる筒状体である。巻線2wは、銅やアルミニウム、その合金といった導電性材料からなる導体の外周に、絶縁性材料からなる絶縁被覆を備える被覆線が好適に利用できる。導体は、図示する横断面形状が長方形である平角線の他、円形状である丸線、多角形状である異形線などを利用できる。絶縁被覆を構成する絶縁性材料は、ポリアミドイミドといったエナメル材料が代表的である。絶縁被覆の厚さは、20μm以上100μm以下が好ましく、厚いほどピンホールを低減でき、絶縁性を高められる。コイル2の巻き数(ターン数)は適宜選択でき、30〜70程度のものが車載部品に好適に利用することができる。
[Coil 2]
The coil 2 is a cylindrical body formed by spirally winding one continuous winding 2w. As the winding 2w, a coated wire having an insulating coating made of an insulating material on the outer periphery of a conductor made of a conductive material such as copper, aluminum, or an alloy thereof can be suitably used. As the conductor, a round wire having a circular shape, a deformed wire having a polygonal shape, or the like can be used in addition to a rectangular wire having a rectangular cross section as illustrated. The insulating material constituting the insulating coating is typically an enamel material such as polyamideimide. The thickness of the insulating coating is preferably 20 μm or more and 100 μm or less, and the thicker the pinholes can be reduced, the higher the insulation. The number of turns (number of turns) of the coil 2 can be selected as appropriate, and those of about 30 to 70 can be suitably used for in-vehicle components.

《端面形状》
図2(B)は、リアクトル1Aをコイル2の軸方向に直交する平面で切断した断面図(図1のB−B断面)である。コイル2は、その軸方向の断面形状が一様であり、端面形状と等しい。コイル2の端面形状は、図2(B)に示すように円形である。その他、コイル2の端面形状は、並行配置された一対の直線部と、両直線部の端部同士を繋ぐように配置された一対の半円弧部とから構成されるレーストラック状であっても良い。
《End face shape》
FIG. 2B is a cross-sectional view (cross section BB in FIG. 1) in which the reactor 1 </ b> A is cut along a plane orthogonal to the axial direction of the coil 2. The coil 2 has a uniform cross-sectional shape in the axial direction and is equal to the end face shape. The end face shape of the coil 2 is circular as shown in FIG. In addition, the end surface shape of the coil 2 may be a racetrack shape including a pair of linear portions arranged in parallel and a pair of semicircular arc portions arranged so as to connect the ends of both linear portions. good.

《配置》
このコイル2は、その内周に磁性コア3の一部(内側コア部31)が挿入された状態でケース4A内に収納されている。特に、本発明のリアクトル1Aでは、当該リアクトル1Aを冷却台といった設置対象(図示略)に設置したとき、コイル2の軸方向が当該設置対象の表面に平行するようにケース4Aに収納された横型配置である。ここで、リアクトル1Aでは、設置対象に接触する設置面が平面で構成されたケース4Aの外底面40o(図2)であることから、コイル2は、外底面40oに平行にケース4Aに収納されている。また、コイル2の端面形状がレーストラック状の場合、その外周面において直線部がつくる平面領域がケース4Aの外底面40oに平行となるようにコイルを配置する。端的に言うと、コイル2は、ケース4Aに対して横長に収納すればよい。
《Arrangement》
The coil 2 is housed in the case 4A in a state where a part of the magnetic core 3 (inner core portion 31) is inserted on the inner periphery thereof. In particular, in the reactor 1A of the present invention, when the reactor 1A is installed on an installation target (not shown) such as a cooling stand, the horizontal type housed in the case 4A so that the axial direction of the coil 2 is parallel to the surface of the installation target. Arrangement. Here, in the reactor 1A, the installation surface that contacts the installation object is the outer bottom surface 40o (FIG. 2) of the case 4A configured as a flat surface, and therefore the coil 2 is accommodated in the case 4A in parallel with the outer bottom surface 40o. ing. Further, when the end surface shape of the coil 2 is a racetrack shape, the coil is arranged so that the planar region formed by the straight line portion on the outer peripheral surface thereof is parallel to the outer bottom surface 40o of the case 4A. In short, the coil 2 may be stored horizontally with respect to the case 4A.

また、コイル2は、その外周面のほぼ全周が磁性コア3(外側コア部32)に覆われている。但し、コイル2の外周面の一部がケース4Aの内底面に接触したり、外側コア部32の表面に接したりして、コイル2の周方向の一部が磁性コア3に覆われていない箇所を備えていても良い。   In addition, the coil 2 is covered with the magnetic core 3 (outer core portion 32) almost entirely on the outer peripheral surface thereof. However, a part of the outer peripheral surface of the coil 2 is in contact with the inner bottom surface of the case 4 </ b> A or a surface of the outer core portion 32, and a part of the coil 2 in the circumferential direction is not covered with the magnetic core 3. You may have a place.

《巻線端部の処理》
コイル2を形成する巻線2wは、ターン形成部分から適宜引き延ばされて外側コア部32の外部に引き出された引出箇所を有し、その両端部の絶縁被覆が剥がされて露出された導体部分に、銅やアルミニウムなどの導電性材料からなる端子部材(図示せず)が接続される。この端子部材を介して、コイル2に電力供給を行う電源などの外部装置(図示せず)が接続される。ここで、図1に示す例では、コイル2の軸方向に直交するように巻線2wの両端部を上方に引き出しているが、両端部の引き出し方向は適宜選択することができる。例えば、巻線2wの両端部をコイル2の軸方向に平行するように引き出してもよいし、各端部の引き出し方向をそれぞれ異ならせることもできる。なお、上記引出箇所のうち、少なくとも磁性コア3(特に外側コア部32)に接触する可能性がある箇所には、絶縁紙や絶縁性テープ(例えば、ポリイミドテープ)、絶縁フィルム(例えば、ポリイミドフィルム)などの絶縁材を配置したり、絶縁材をディップコーティングしたり、絶縁性チューブ(熱収縮チューブや常温収縮チューブなど)によって覆ったりすることが好ましい。
《Treatment of winding end》
The winding 2w forming the coil 2 has a lead portion that is appropriately extended from the turn forming portion and drawn to the outside of the outer core portion 32, and is exposed by peeling off the insulating coating at both ends. A terminal member (not shown) made of a conductive material such as copper or aluminum is connected to the portion. An external device (not shown) such as a power source for supplying power is connected to the coil 2 via the terminal member. Here, in the example shown in FIG. 1, both ends of the winding 2 w are drawn upward so as to be orthogonal to the axial direction of the coil 2, but the drawing direction of both ends can be appropriately selected. For example, both ends of the winding 2w may be drawn out so as to be parallel to the axial direction of the coil 2, or the drawing directions of the ends can be made different from each other. Of the above-mentioned lead-out locations, at least a portion that may come into contact with the magnetic core 3 (especially the outer core portion 32) includes an insulating paper, an insulating tape (for example, a polyimide tape), an insulating film (for example, a polyimide film). It is preferable to dispose an insulating material such as), dip-coat the insulating material, or cover with an insulating tube (such as a heat-shrinkable tube or a room temperature shrinkable tube).

〔磁性コア3〕
磁性コア3は、図1に示すようにコイル2内に挿通された柱状の内側コア部31と、内側コア部31の少なくとも一方の端面31e、及びコイル2の筒状の外周面の少なくとも一部を覆うように形成された外側コア部32とを備え、コイル2を励磁した際に閉磁路を形成する。本例では、内側コア部31と外側コア部32の磁気特性が異なる構成、具体的には、内側コア部31の飽和磁束密度が、外側コア部32のそれよりも高く、外側コア部32の透磁率が、内側コア部31のそれよりも低い構成を説明する。このような構成とすることで、単一の材質から構成され、全体の飽和磁束密度が均一的な磁性コアと比較した場合、内側コア部31の断面積(磁束が通過する面)を小さくでき、もってリアクトル1Aを小型・軽量化することができる。なお、内側コア部31と外側コア部32とが同じ構成材料で形成され、同じ磁気特性を持つものであっても良い。
[Magnetic core 3]
As shown in FIG. 1, the magnetic core 3 includes a columnar inner core portion 31 inserted into the coil 2, at least one end surface 31 e of the inner core portion 31, and at least a part of the cylindrical outer peripheral surface of the coil 2. And a closed magnetic circuit is formed when the coil 2 is excited. In this example, the magnetic properties of the inner core portion 31 and the outer core portion 32 are different, specifically, the saturation magnetic flux density of the inner core portion 31 is higher than that of the outer core portion 32, and A configuration in which the magnetic permeability is lower than that of the inner core portion 31 will be described. By adopting such a configuration, the cross-sectional area (surface through which the magnetic flux passes) of the inner core portion 31 can be reduced when compared with a magnetic core made of a single material and having a uniform saturation magnetic flux density. Thus, the reactor 1A can be reduced in size and weight. Note that the inner core portion 31 and the outer core portion 32 may be formed of the same constituent material and have the same magnetic characteristics.

《内側コア部31》
内側コア部31は、コイル2の内周形状に沿った外形を有する円柱体である。内側コア部31は、その全体が圧粉成形体から構成され、ここでは、ギャップ材やエアギャップが介在していない中実体としている。ギャップが存在しないことで、ギャップ箇所での漏れ磁束がコイル2に影響を及ぼすことを抑制できる。但し、内側コア部31を、アルミナ板などの非磁性材料からなるギャップ材やエアギャップが介在した形態としても良い。
<Inner core 31>
The inner core portion 31 is a cylindrical body having an outer shape along the inner peripheral shape of the coil 2. The inner core portion 31 is entirely formed of a compacted body, and here is a solid body without any gap material or air gap. Since the gap does not exist, it is possible to suppress the leakage magnetic flux at the gap portion from affecting the coil 2. However, the inner core portion 31 may have a form in which a gap material made of a nonmagnetic material such as an alumina plate or an air gap is interposed.

圧粉成形体は、代表的には、表面にシリコーン樹脂などからなる絶縁被膜を備える軟磁性粉末や、この軟磁性粉末に加えて適宜結合剤を混合した混合粉末を成形後、上記絶縁被膜の耐熱温度以下で焼成することにより得られる。圧粉成形体の作製にあたり、軟磁性粉末の材質や、軟磁性粉末と結合剤との混合比、絶縁被膜を含む種々の被膜の量などを調整したり、成形圧力を調整したりすることで飽和磁束密度を変化させることができる。例えば、飽和磁束密度の高い軟磁性粉末を用いたり、結合剤の配合量を低減して軟磁性材料の割合を高めたり、成形圧力を高くしたりすることで、飽和磁束密度が高い圧粉成形体が得られる。   The green compact is typically formed of a soft magnetic powder having an insulating coating made of a silicone resin or the like on the surface, or a mixed powder in which a binder is appropriately mixed in addition to the soft magnetic powder, and then the insulating coating. It can be obtained by firing at a temperature lower than the heat resistant temperature. In the production of green compacts, by adjusting the material of the soft magnetic powder, the mixing ratio of the soft magnetic powder and the binder, the amount of various coatings including the insulating coating, etc., and adjusting the molding pressure The saturation magnetic flux density can be changed. For example, by using soft magnetic powder with a high saturation magnetic flux density, increasing the proportion of soft magnetic material by reducing the amount of binder, or increasing the molding pressure, compacting with high saturation magnetic flux density The body is obtained.

上記軟磁性粉末として、Fe,Co,Niなどの鉄族金属、Feを主成分とするFe基合金、例えばFe−Si,Fe−Ni,Fe−Al,Fe−Co,Fe−Cr,Fe−Si−Alなどといった鉄基材料からなる粉末、希土類金属粉末、フェライト粉末などが挙げられる。特に、鉄基材料は、フェライトよりも飽和磁束密度が高い磁性コアを得易い。軟磁性粉末に形成される絶縁被膜は、例えば、燐酸化合物、珪素化合物、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物、又は硼素化合物などが挙げられる。この絶縁被膜は、特に磁性粉末を構成する磁性粒子が鉄族金属やFe基合金といった金属からなる場合に備えると、渦電流損を効果的に低減できる。結合剤は、例えば、熱可塑性樹脂、非熱可塑性樹脂、又は高級脂肪酸が挙げられる。この結合剤は、上記焼成により消失したり、シリカなどの絶縁物に変化したりする。圧粉成形体は、磁性粒子間に絶縁被膜などの絶縁物が存在することで、磁性粒子同士が絶縁されて渦電流損失を低減でき、コイル2に高周波の電力が通電される場合であっても、上記損失を低減することができる。圧粉成形体は、公知のものを利用することができる。   Examples of the soft magnetic powder include iron group metals such as Fe, Co, and Ni, and Fe-based alloys containing Fe as a main component, such as Fe—Si, Fe—Ni, Fe—Al, Fe—Co, Fe—Cr, and Fe—. Examples thereof include powders made of iron-based materials such as Si—Al, rare earth metal powders, and ferrite powders. In particular, the iron-based material is easy to obtain a magnetic core having a saturation magnetic flux density higher than that of ferrite. Examples of the insulating coating formed on the soft magnetic powder include a phosphoric acid compound, a silicon compound, a zirconium compound, an aluminum compound, or a boron compound. This insulating coating can effectively reduce eddy current loss, especially when the magnetic particles constituting the magnetic powder are made of a metal such as an iron group metal or an Fe-based alloy. Examples of the binder include thermoplastic resins, non-thermoplastic resins, and higher fatty acids. This binder disappears by the above baking, or changes to an insulator such as silica. The compacted body is a case where an insulating material such as an insulating coating exists between the magnetic particles so that the magnetic particles are insulated from each other to reduce eddy current loss, and high-frequency power is supplied to the coil 2. Also, the loss can be reduced. A well-known thing can be utilized for a compacting body.

ここでは、内側コア部31は、絶縁被膜を備える軟磁性材料からなる圧粉成形体から構成されており、飽和磁束密度が1.6T以上、かつ外側コア部32の飽和磁束密度の1.2倍以上である。また、内側コア部31の比透磁率は例えば100〜500であり、内側コア部31及び外側コア部32からなる磁性コア3全体の比透磁率は例えば10〜100である。一定の磁束を得る場合、内側コア部31の飽和磁束密度の絶対値が高いほど、また、内側コア部31の飽和磁束密度が外側コア部32よりも相対的に大きいほど、内側コア部31の断面積を小さくできる。そのため、内側コア部31の飽和磁束密度が高い形態は、リアクトルの小型化に寄与することができる。内側コア部31の飽和磁束密度は、1.8T以上、更に2T以上が好ましく、外側コア部32の飽和磁束密度の1.5倍以上、更に1.8倍以上が好ましく、いずれも上限は設けない。なお、圧粉成形体に代えて、珪素鋼板に代表される電磁鋼板の積層体を利用すると、内側コア部31の飽和磁束密度を更に高め易い。   Here, the inner core part 31 is comprised from the compacting body which consists of a soft-magnetic material provided with an insulating film, a saturation magnetic flux density is 1.6 T or more, and 1.2 of the saturation magnetic flux density of the outer core part 32. It is more than double. Moreover, the relative magnetic permeability of the inner core portion 31 is, for example, 100 to 500, and the relative magnetic permeability of the entire magnetic core 3 including the inner core portion 31 and the outer core portion 32 is, for example, 10 to 100. When obtaining a constant magnetic flux, the higher the absolute value of the saturation magnetic flux density of the inner core portion 31 is, and the higher the saturation magnetic flux density of the inner core portion 31 is relative to the outer core portion 32, the more the inner core portion 31 has. The cross-sectional area can be reduced. Therefore, the form with the high saturation magnetic flux density of the inner core part 31 can contribute to size reduction of a reactor. The saturation magnetic flux density of the inner core portion 31 is preferably 1.8 T or more, more preferably 2 T or more, and preferably 1.5 times or more, more preferably 1.8 times or more of the saturation magnetic flux density of the outer core portion 32, both of which have an upper limit Absent. In addition, if it replaces with a compacting body and the laminated body of the electromagnetic steel plate represented by the silicon steel plate is utilized, it will be easy to raise the saturation magnetic flux density of the inner core part 31 further.

図1,2に示す例では、内側コア部31におけるコイル2の軸方向の長さ(以下、単に長さと呼ぶ)がコイル2の長さよりも長い。そして、コイル2内に挿通配置された状態において内側コア部31の両端面31e,31e及びその近傍がコイル2の各端面からそれぞれ突出している。内側コア部31の突出長さは適宜選択することができる。ここでは、内側コア部31においてコイル2の各端面からそれぞれ突出する突出長さを等しくしているが、異ならせてもよいし、コイル2のいずれか一方の端面からのみ突出部分が存在するように内側コア部31を配置することができる。なお、内側コア部31の長さとコイル2の長さとが等しい形態、内側コア部31の長さがコイル2の長さよりも短い形態とすることもできる。   In the example shown in FIGS. 1 and 2, the length of the inner core portion 31 in the axial direction of the coil 2 (hereinafter simply referred to as the length) is longer than the length of the coil 2. In the state of being inserted and arranged in the coil 2, both end surfaces 31 e and 31 e of the inner core portion 31 and the vicinity thereof protrude from each end surface of the coil 2. The protruding length of the inner core portion 31 can be selected as appropriate. Here, in the inner core portion 31, the protruding lengths protruding from the end faces of the coil 2 are made equal, but may be different, and the protruding portion may exist only from one of the end faces of the coil 2. The inner core portion 31 can be disposed on the inside. The length of the inner core portion 31 and the length of the coil 2 may be equal, and the length of the inner core portion 31 may be shorter than the length of the coil 2.

また、コイル2と内側コア部31との間の絶縁性をより高めるために、内側コア部31とコイル2との間に絶縁材(図示略)を介在させてもよい。絶縁材は、例えば、コイル2の内周面や内側コア部31の外周面に、絶縁性テープを貼り付けたり、絶縁紙や絶縁シートを配置したりすることが挙げられる。また、内側コア部31の外周に、絶縁性材料からなるボビン(図示せず)を配置してもよい。ボビンの構成材料には、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂などの絶縁性樹脂が好適に利用できる。また、ボビンは、分割片を組み合せて筒状となる形態とすると、内側コア部31の外周に配置し易い。   Further, in order to further improve the insulation between the coil 2 and the inner core portion 31, an insulating material (not shown) may be interposed between the inner core portion 31 and the coil 2. Examples of the insulating material include attaching an insulating tape to the inner peripheral surface of the coil 2 and the outer peripheral surface of the inner core portion 31, and disposing insulating paper or an insulating sheet. Further, a bobbin (not shown) made of an insulating material may be disposed on the outer periphery of the inner core portion 31. As the bobbin constituent material, an insulating resin such as polyphenylene sulfide (PPS) resin, liquid crystal polymer (LCP), polytetrafluoroethylene (PTFE) resin can be suitably used. Further, when the bobbin is formed into a cylindrical shape by combining the divided pieces, it is easy to arrange the bobbin on the outer periphery of the inner core portion 31.

《外側コア部32》
外側コア部32は、内側コア部31と組み合わされることで、閉磁路を構成する。本例では、コイル2の両端面、コイル2の外周面の実質的に全て、及び内側コア部31の両端面31e,31e及びその近傍を覆うように形成されており、以下のような断面形状を有する。リアクトル1Aにおいてコイル2が存在する領域について、縦断面(図2(A))、横断面(図2(B))及び水平断面(コイル2の軸を通り、ケース4Aの外底面40oに平行な平面で切断した断面)をとった場合、各断面形状がいずれも環状である。外側コア部32の一部が内側コア部31の両端面31e,31eを連結するように設けられていることで、磁性コア3は閉磁路を形成する。
<< Outer core part 32 >>
The outer core portion 32 is combined with the inner core portion 31 to constitute a closed magnetic circuit. In this example, it is formed so as to cover both end faces of the coil 2, substantially all of the outer peripheral face of the coil 2, and both end faces 31e, 31e of the inner core portion 31 and the vicinity thereof, and has the following cross-sectional shape. Have About the area | region where the coil 2 exists in reactor 1A, a longitudinal cross-section (FIG. 2 (A)), a horizontal cross section (FIG. 2 (B)), and a horizontal cross section (through the axis | shaft of the coil 2 and parallel to the outer bottom face 40o of case 4A). When a cross section taken along a plane is taken, each cross-sectional shape is annular. The magnetic core 3 forms a closed magnetic path by providing a part of the outer core portion 32 so as to connect both end faces 31e, 31e of the inner core portion 31.

外側コア部32は、閉磁路が形成できればよく、その形状(コイル2の被覆領域)は特に問わない。例えば、コイル2の外周の一部が外側コア部32により覆われていない形態を許容する。この形態は、例えば、コイル2の外周面においてケース4Aの開口側領域が外側コア部32に覆われず露出された形態が挙げられる。或いは、ケース4Aの内底面40iにコイルを外周から支持する台座(図示略)を設け、台座とコイルとの間には外側コア部32が介在されない形態や、コイル2の外周面がケース4Aの少なくとも一方の側壁部41に接し、その接触箇所には外側コア部32が介在されない形態が挙げられる。   The outer core portion 32 only needs to be able to form a closed magnetic path, and the shape (coating region of the coil 2) is not particularly limited. For example, a configuration in which a part of the outer periphery of the coil 2 is not covered by the outer core portion 32 is allowed. As this form, the form by which the opening side area | region of case 4A was not covered with the outer core part 32 in the outer peripheral surface of the coil 2, for example was mentioned. Alternatively, a base (not shown) for supporting the coil from the outer periphery is provided on the inner bottom surface 40i of the case 4A, and the outer core portion 32 is not interposed between the base and the coil, or the outer peripheral surface of the coil 2 is the case 4A. The form which touches at least one side wall part 41, and the outer core part 32 is not interposed in the contact location is mentioned.

ここでは、外側コア部32は、その全体が磁性粉末と樹脂とを含む混合物(成形硬化体)により形成され、内側コア部31と外側コア部32とは接着剤を介在することなく、外側コア部32の構成樹脂により接合されている。また、外側コア部32もギャップ材やエアギャップが介在していない形態としている。従って、磁性コア3は、その全体に亘ってギャップ材を介することなく一体化された一体化物である。外側コア部32を、磁性粉末と樹脂とを含む混合物から構成することで、任意の形状の外側コア部32を容易に製造できる、外側コア部32の磁気特性を容易に変更できる。といった利点がある。   Here, the entire outer core portion 32 is formed of a mixture (molded and hardened body) containing magnetic powder and resin, and the inner core portion 31 and the outer core portion 32 do not intervene with an outer core. It is joined by the constituent resin of the portion 32. The outer core portion 32 is also configured such that no gap material or air gap is interposed. Therefore, the magnetic core 3 is an integrated product that is integrated without any gap material. By configuring the outer core portion 32 from a mixture containing magnetic powder and resin, the magnetic properties of the outer core portion 32 that can easily manufacture the outer core portion 32 of any shape can be easily changed. There are advantages such as.

また、外側コア部32は、コイル2と内側コア部31とをケース4Aに封止していることから、コイル2と内側コア部31との封止材としても機能する。従って、リアクトル1Aは、外側コア部32により、コイル2や内側コア部31を外部環境から保護したり、機械的保護の強化を図ったりすることができる。   Further, since the outer core portion 32 seals the coil 2 and the inner core portion 31 in the case 4 </ b> A, it also functions as a sealing material for the coil 2 and the inner core portion 31. Therefore, the reactor 1 </ b> A can protect the coil 2 and the inner core portion 31 from the external environment by using the outer core portion 32 and can enhance mechanical protection.

成形硬化体は、代表的には、射出成形、注型成形により形成することができる。射出成形は、通常、磁性材料からなる粉末と流動性のある樹脂とを混合し、この混合流体を、所定の圧力をかけて成形型(ここではケース4A)に流し込んで成形した後、上記樹脂を硬化させる。注型成形は、射出成形と同様の混合流体を得た後、この混合流体を、圧力をかけることなく成形型に注入して成形・硬化させる。   The molded cured body can typically be formed by injection molding or cast molding. In injection molding, usually, a powder made of a magnetic material and a fluid resin are mixed, and this mixed fluid is molded by pouring it into a molding die (here, case 4A) under a predetermined pressure. Is cured. In cast molding, a mixed fluid similar to that of injection molding is obtained, and then the mixed fluid is injected into a molding die without applying pressure to be molded and cured.

いずれの成形手法も、磁性粉末には、上述した内側コア部31に利用する軟磁性粉末と同様のものを利用することができる。特に、外側コア部32に利用する軟磁性粉末は、純鉄粉末やFe基合金粉末といった鉄基材料からなるものが好適に利用できる。材質の異なる複数種の磁性粉末を混合して用いてもよい。軟磁性材料(特に金属材料)からなる磁性粒子の表面に燐酸塩などからなる絶縁被膜を備える被覆粉末を利用してもよい。被覆粉末を利用すると、渦電流損を低減できる。磁性粉末は、平均粒径が1μm以上1000μm以下、更に10μm以上500μm以下の粉末が利用し易い。粒径が異なる複数種の粉末を利用すると、飽和磁束密度が高く、低損失なリアクトルが得られ易い。   In any of the molding methods, the same magnetic powder as that used for the inner core portion 31 described above can be used as the magnetic powder. In particular, the soft magnetic powder used for the outer core portion 32 can be suitably made of an iron-based material such as pure iron powder or Fe-based alloy powder. You may mix and use the multiple types of magnetic powder from which a material differs. You may utilize the coating powder provided with the insulating film which consists of phosphate etc. on the surface of the magnetic particle which consists of a soft magnetic material (especially metal material). When coating powder is used, eddy current loss can be reduced. As the magnetic powder, it is easy to use a powder having an average particle diameter of 1 μm to 1000 μm, and more preferably 10 μm to 500 μm. When a plurality of types of powders having different particle sizes are used, a reactor having a high saturation magnetic flux density and a low loss is easily obtained.

また、上記いずれの成形手法も、バインダとなる樹脂には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂が好適に利用できる。熱硬化性樹脂を用いた場合、成形体を加熱して樹脂を熱硬化させる。バインダとなる樹脂に常温硬化性樹脂、或いは低温硬化性樹脂を用いてもよく、この場合、成形体を常温〜比較的低温に放置して樹脂を硬化させる。成形硬化体は、非磁性材料である樹脂が比較的多く存在するため、内側コア部31を構成する圧粉成形体と同じ軟磁性粉末を用いた場合でも、圧粉成形体よりも飽和磁束密度が低く、かつ透磁率も低いコアを形成し易い。   In any of the above-described molding methods, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a silicone resin, or a urethane resin can be suitably used as the resin serving as the binder. When a thermosetting resin is used, the molded body is heated to thermally cure the resin. A normal temperature curable resin or a low temperature curable resin may be used as the binder resin. In this case, the molded body is allowed to stand at a normal temperature to a relatively low temperature to be cured. Since the molded hardened body has a relatively large amount of resin that is a non-magnetic material, even when the same soft magnetic powder as that of the green compact forming the inner core portion 31 is used, the saturation magnetic flux density is higher than that of the green compact. And a core with low magnetic permeability is easily formed.

成形硬化体の構成材料に磁性粉末及びバインダとなる樹脂に加えて、アルミナやシリカといったセラミックスからなるフィラーを混合させてもよい。磁性粉末に比較して比重が小さい上記フィラーを混合することで、磁性粉末の偏在を抑制して、全体に磁性粉末が均一的に分散した外側コア部を得易い。また、上記フィラーが熱伝導性に優れる材料から構成される場合、放熱性の向上に寄与することができる。上記フィラーを混合する場合、フィラーの含有量は、成形硬化体を100質量%とするとき、0.3質量%以上30質量%以下が挙げられ、磁性粉末とフィラーとの合計含有量は、外側コア部を100体積%とするとき、20体積%〜70体積%が挙げられる。また、フィラーを磁性粉末よりも微粒とすると、フィラーを磁性粒子間に介在させて、偏在を効果的に防止して、磁性粉末を均一的に分散できる上に、フィラーの含有による磁性粉末の割合の低下を抑制し易い。   In addition to the magnetic powder and the resin serving as the binder, a filler made of ceramics such as alumina or silica may be mixed into the constituent material of the molded cured body. By mixing the filler having a specific gravity smaller than that of the magnetic powder, uneven distribution of the magnetic powder is suppressed, and an outer core portion in which the magnetic powder is uniformly dispersed can be easily obtained. Moreover, when the said filler is comprised from the material excellent in thermal conductivity, it can contribute to the improvement of heat dissipation. When the filler is mixed, the filler content may be 0.3% by mass or more and 30% by mass or less when the molded hardened body is 100% by mass, and the total content of the magnetic powder and the filler is outside. When a core part is 100 volume%, 20 volume%-70 volume% are mentioned. In addition, if the filler is made finer than the magnetic powder, the filler is interposed between the magnetic particles to effectively prevent uneven distribution, and the magnetic powder can be uniformly dispersed, and the ratio of the magnetic powder due to the inclusion of the filler It is easy to suppress the decrease of

なお、リアクトル1Aのように横型配置で、かつコイル2がケース4Aの内底面40iに近接した状態でケース4Aに収納されている場合、成形硬化体の製造途中、磁性粉末がケース4Aの底面40側に沈降し、底面40側に磁性粉末が偏在した外側コア部となることがある。しかし、この場合でも、外側コア部のうち磁性粉末が高密度な領域が内側コア部31に接した状態に容易にできることから、閉磁路を十分に形成できる。   Note that when the coil 2 is housed in the case 4A in a horizontal arrangement like the reactor 1A and in the state where the coil 2 is close to the inner bottom surface 40i of the case 4A, the magnetic powder is placed on the bottom surface 40 of the case 4A during the production of the molded cured body. It may settle to the side and become the outer core part in which the magnetic powder is unevenly distributed on the bottom surface 40 side. However, even in this case, a region having a high density of magnetic powder in the outer core portion can be easily brought into contact with the inner core portion 31, so that a closed magnetic circuit can be sufficiently formed.

ここでは、外側コア部32は、平均粒径100μm以下の鉄基材料からなる粒子の表面に上記被膜を備える被覆粉末とエポキシ樹脂との成形硬化体から構成され、比透磁率:5〜30、飽和磁束密度:0.5T以上内側コア部31の飽和磁束密度未満である。外側コア部32の透磁率を内側コア部31よりも低くすることで、磁性コア3の漏れ磁束を低減したり、ギャップレス構造の磁性コア3としたりすることができる。成形硬化体の透磁率や飽和磁束密度は、磁性粉末とバインダとなる樹脂との配合を変えることで調整することができる。例えば、磁性粉末の配合量を減らすと、透磁率が低い成形硬化体が得られる。各コア部31,32の飽和磁束密度や比透磁率は、各コア部31,32から作製した試験片を用意し、市販のB−HカーブトレーサーやVSM(試料振動型磁力計)などを用いることで測定することができる。   Here, the outer core portion 32 is composed of a molded hardened body of a coating powder and an epoxy resin, each of which is provided with the above coating on the surface of particles made of an iron-based material having an average particle diameter of 100 μm or less, and has a relative magnetic permeability of 5 to 30, Saturation magnetic flux density: 0.5 T or more and less than the saturation magnetic flux density of the inner core portion 31. By making the magnetic permeability of the outer core portion 32 lower than that of the inner core portion 31, the leakage magnetic flux of the magnetic core 3 can be reduced, or the magnetic core 3 having a gapless structure can be obtained. The permeability and saturation magnetic flux density of the molded cured body can be adjusted by changing the blending of the magnetic powder and the resin serving as the binder. For example, when the blending amount of the magnetic powder is reduced, a molded and hardened body having a low magnetic permeability can be obtained. For the saturation magnetic flux density and relative permeability of each of the core portions 31, 32, a test piece prepared from each of the core portions 31, 32 is prepared, and a commercially available BH curve tracer, VSM (sample vibration type magnetometer), or the like is used. Can be measured.

〔ケース4A〕
ケース4Aは、代表的には、図1、図2に示すように矩形状の底板部40と、底板部40から立設される四つの側壁部41とで構成される直方体状の箱体であり、底板部40との対向面が開口したものが挙げられる。このケース4Aは、成形硬化体の外側コア部32を成形する際の金型、コイル2と磁性コア3との組合体10を収納する容器、磁性コア3からの漏れ磁束の封じ込め部材、及び放熱経路として利用される。なお、ケース4Aは側壁部41のみで構成しても良い。
[Case 4A]
As shown in FIGS. 1 and 2, the case 4 </ b> A is typically a rectangular parallelepiped box composed of a rectangular bottom plate portion 40 and four side wall portions 41 erected from the bottom plate portion 40. Yes, there may be one in which the surface facing the bottom plate portion 40 is opened. The case 4A includes a mold for molding the outer core portion 32 of the molded and hardened body, a container for housing the combined body 10 of the coil 2 and the magnetic core 3, a member for containing leakage magnetic flux from the magnetic core 3, and heat dissipation. Used as a route. Note that the case 4 </ b> A may be configured by only the side wall portion 41.

本実施形態のケース4Aは、絶縁樹脂と非磁性金属からなる多孔質体とを含む複合材から構成されている。但し、ケース4Aの一部のみが複合材でできていても構わない。その場合、複合材以外の部分は、非磁性金属で構成してケース4Aによる漏れ磁束の遮蔽効果を高めても良いし、絶縁樹脂で構成してケース4Aの更なる軽量化を図っても良い。   Case 4A of this embodiment is comprised from the composite material containing insulating resin and the porous body which consists of a nonmagnetic metal. However, only a part of the case 4A may be made of a composite material. In that case, portions other than the composite material may be made of a nonmagnetic metal to enhance the shielding effect of leakage magnetic flux by the case 4A, or may be made of an insulating resin to further reduce the weight of the case 4A. .

《複合材:絶縁樹脂と非磁性金属の多孔質体》
複合材は、非磁性金属からなる多孔質体の隙間(後述するように、多孔質体の空孔を含む多孔質体以外の部分)に絶縁樹脂が配置される形態を備える。多孔質体を備える複合材を用いてケース4Aを形成する場合、ケース4Aに占める多孔質体の体積割合は、10〜70体積%とすることが好ましい。
<Composite material: porous body of insulating resin and non-magnetic metal>
The composite material has a configuration in which an insulating resin is disposed in a gap (a portion other than the porous body including pores of the porous body, as will be described later) between the porous bodies made of a nonmagnetic metal. When forming case 4A using the composite material provided with a porous body, it is preferable that the volume ratio of the porous body to case 4A shall be 10-70 volume%.

非磁性金属粉末としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、インコネルなどのニッケル−クロム合金、オーステナイト系のステンレスといった金属を好適に利用することができる。特に、アルミニウムやマグネシウム、その合金は、軽量であることから、軽量化が望まれる自動車部品の構成材料にも好適である。   As the nonmagnetic metal powder, for example, a metal such as aluminum, aluminum alloy, magnesium, magnesium alloy, nickel-chromium alloy such as Inconel, or austenitic stainless steel can be preferably used. In particular, since aluminum, magnesium, and alloys thereof are lightweight, they are also suitable as a component material for automobile parts that are desired to be lightweight.

一方、絶縁樹脂としては、熱硬化性樹脂、遅延硬化性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂などを利用することができる。例えば、絶縁樹脂として、エポキシ、シリコーン、PPS、BMC(Bulk molding compound)などを利用することができる。これら樹脂に、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ほう素、及び炭化珪素から選択される少なくとも1種のセラミックスからなるフィラーを混合しても良く、そうすることでケース4Aの放熱性を高められる。   On the other hand, as the insulating resin, a thermosetting resin, a delayed curable resin, a thermoplastic resin, or the like can be used. For example, epoxy, silicone, PPS, BMC (Bulk molding compound), etc. can be used as the insulating resin. These resins may be mixed with a filler made of at least one ceramic selected from silicon nitride, alumina, aluminum nitride, boron nitride, and silicon carbide, thereby improving the heat dissipation of the case 4A. .

多孔質体の隙間に対する絶縁樹脂の配置形態は、大きく分けて三つに分類できる。絶縁樹脂の配置形態は、非磁性金属の多孔質体の製造方法に少なからず関係しているため、まず多孔質体の製造方法を説明する。   The arrangement form of the insulating resin with respect to the gap of the porous body can be roughly classified into three. Since the arrangement form of the insulating resin is related to the manufacturing method of the nonmagnetic metal porous body, the manufacturing method of the porous body will be described first.

一般的に多孔質体は、発泡ウレタンなどの絶縁樹脂からなる三次元網目状の基体を用意し、その基体の表面(網目の空孔の表面も含む)に無電解メッキなどで非磁性金属(例えば、ニッケル−クロム合金やアルミニウム)を被覆した中間多孔質体を作製し、その中間多孔質体を熱処理して基体を消失させることで作製される(例えば、本出願人による出願である特許2628600号公報や国際公開2011/118460号公報などを参照)。   In general, a porous body is a three-dimensional network substrate made of an insulating resin such as foamed urethane, and the surface of the substrate (including the surface of the pores of the network) is coated with a nonmagnetic metal (such as electroless plating). For example, an intermediate porous body coated with nickel-chromium alloy or aluminum is prepared, and the intermediate porous body is heat-treated to disappear the substrate (for example, patent 2628600 filed by the present applicant). No. gazette and International Publication No. 2011/118460).

ここで、中間多孔質体は、絶縁樹脂からなる基体とその表面に被覆される非磁性金属からなる部材であり、言い換えれば中空状の骨格からなる非磁性金属の多孔質体において、その骨格の中空部分(隙間)に基体が配置された複合材と言える。この中間多孔質体をそのまま複合材として利用する形態が、多孔質体を用いた複合材の一つ目の形態である。この形態の複合材は、その作製工程が簡素なため、生産性に優れる。   Here, the intermediate porous body is a member made of an insulating resin and a nonmagnetic metal member coated on the surface thereof. In other words, in the nonmagnetic metal porous body made of a hollow skeleton, It can be said that it is a composite material in which the substrate is disposed in the hollow portion (gap). A form in which this intermediate porous body is directly used as a composite material is the first form of the composite material using the porous body. Since the composite material of this form has a simple manufacturing process, it is excellent in productivity.

上記中間多孔質体は、三次元網目状の絶縁樹脂製基体の表面に非磁性金属がメッキされた形態であり、未だ三次元状の空孔(隙間)を有するので、その空孔に絶縁樹脂を充填しても良い。この空孔に絶縁樹脂を充填した中間多孔質体を複合材として利用する形態が、多孔質体を用いた複合材の二つ目の形態である。この形態の複合材は、中間多孔質体をそのまま利用する形態よりも強度の点で優れる。中間多孔質体の空孔への絶縁樹脂の充填は、例えば絶縁樹脂のプールに中間多孔質体を浸漬し(加圧しても良い)、絶縁樹脂を硬化させることで行なうことができる。言うまでもないが硬化ファクターは、絶縁樹脂の種類によって変化する(例えば、時間、温度上昇、あるいは温度下降)。   The intermediate porous body has a form in which a non-magnetic metal is plated on the surface of a three-dimensional mesh-shaped insulating resin base and still has three-dimensional holes (gap). May be filled. A form in which the intermediate porous body in which the pores are filled with the insulating resin is used as the composite material is the second form of the composite material using the porous body. The composite material in this form is superior in strength to the form using the intermediate porous body as it is. Filling the pores of the intermediate porous body with the insulating resin can be performed, for example, by immersing (pressurizing) the intermediate porous body in a pool of insulating resin and curing the insulating resin. Needless to say, the curing factor varies depending on the type of insulating resin (for example, time, temperature increase, or temperature decrease).

複合材の三つ目の形態は、基体を消失させた多孔質体の空孔および骨格の中空部(基体があった部分)に、絶縁樹脂を充填させた形態である。ここで、空孔を有する基体を作製する際、ウレタンなどの柔らかい材質で基体を作製することが多い。柔らかい材質の方が、空孔を形成し易いからである。そのため、ウレタンなどの柔らかい基体に代わってエポキシなどの強度に優れる絶縁樹脂を骨格の中空部に充填させることで、基体が残っている中間多孔質体に絶縁樹脂を充填する形態よりも高い強度を備える複合材とすることができる。また、この三つ目の形態の複合材は、市販の多孔質体を購入して、その多孔質体に絶縁樹脂を充填するだけで作製できるというメリットもある。この形態における多孔質体の隙間への絶縁樹脂の充填も、上記二つ目の形態の複合材と同じように行なえば良い。   The third form of the composite material is a form in which the pores of the porous body from which the substrate has disappeared and the hollow portion of the skeleton (the portion where the substrate was present) are filled with an insulating resin. Here, when producing a substrate having pores, the substrate is often produced from a soft material such as urethane. This is because a soft material is easier to form pores. Therefore, instead of a soft substrate such as urethane, an insulating resin excellent in strength, such as epoxy, is filled in the hollow portion of the skeleton, so that the strength is higher than the form in which the insulating resin is filled in the intermediate porous body where the substrate remains. It can be set as the composite material provided. In addition, the composite material of this third form has an advantage that it can be produced simply by purchasing a commercially available porous body and filling the porous body with an insulating resin. Filling the gap between the porous bodies in this form with the insulating resin may be performed in the same manner as the composite material of the second form.

以上説明した多孔質体を備える複合材のケース4Aを作製するには、例えば、多孔質体を作製する際に用意する基体を予めケース4Aの形状で作製して、その基体に非磁性金属をメッキして中間多孔質体を作製すると良い。中間多孔質体をそのまま本発明における複合材として利用する場合は、この時点でケース4Aは完成する。さらにケース4Aの強度アップを図るのであれば、中間多孔質体の空孔に絶縁樹脂を充填したり、中間多孔質体の基体を熱処理で除去した後、多孔質体の隙間に絶縁樹脂を充填すれば良い。   In order to fabricate the composite case 4A including the porous body described above, for example, a base to be prepared when the porous body is fabricated is prepared in advance in the shape of the case 4A, and a nonmagnetic metal is applied to the base. It is preferable to produce an intermediate porous body by plating. When the intermediate porous body is used as it is as the composite material in the present invention, the case 4A is completed at this point. In order to further increase the strength of the case 4A, the pores of the intermediate porous body are filled with insulating resin, or the base body of the intermediate porous body is removed by heat treatment, and then the gap between the porous bodies is filled with insulating resin. Just do it.

その他、多孔質体を備える板状の複合材を複数用意し、これらを箱状に組み合わせて絶縁樹脂で一体化することでケース4Aを作製しても良い。例えば、有底筒状の第一金型の底部に板状の複合材を敷きつめ、第一金型の内部に中子となる第二金型を配置して、第一金型の内壁面と第二金型の外周面との隙間に板状の複合材を差し込む。そして、第一金型と第二金型の隙間に絶縁樹脂を流し込み、絶縁樹脂を硬化させる。   In addition, the case 4A may be manufactured by preparing a plurality of plate-like composite materials including a porous body, combining them in a box shape, and integrating them with an insulating resin. For example, a plate-shaped composite material is laid on the bottom of a bottomed cylindrical first mold, a second mold serving as a core is placed inside the first mold, and the inner wall surface of the first mold A plate-shaped composite material is inserted into the gap with the outer peripheral surface of the second mold. Then, an insulating resin is poured into the gap between the first mold and the second mold to cure the insulating resin.

《ケースの内面形状》
ケース4Aの内面には、多数の微細な凹凸が形成されていることが好ましい(図2(A)の一点鎖線の円内の拡大部を参照)。この凹凸によりケース4Aの内面と成形硬化体(外側コア部32)との接触面積を増大させることで両者の密着力を高めることができる。
<< Inner shape of case >>
It is preferable that a large number of fine irregularities be formed on the inner surface of the case 4A (see the enlarged portion in the circle of the alternate long and short dash line in FIG. 2A). By increasing the contact area between the inner surface of the case 4 </ b> A and the molded cured body (outer core portion 32) due to the unevenness, the adhesion between them can be increased.

上記内面の凹凸は、成形硬化体(外側コア部32)に割れが生じることがないサイズ・形状とすると良い。具体的には、最大高さ(凹部と凸部との最大高低差)が1mm以下、好ましくは0.5mm以下とすることが挙げられる。このようなサイズとすることで、混合流体の樹脂が硬化する際に樹脂が収縮してもケースから剥離し難く、かつ成形硬化体に割れが生じることを抑制できる。この凹凸のサイズの下限としては、ケース内面と成形硬化体の密着性を確保する必要上、最小高さが0.05mm以上の凹凸を有することが好ましい。   The unevenness on the inner surface is preferably a size and shape that does not cause cracks in the molded cured body (outer core portion 32). Specifically, the maximum height (maximum height difference between the concave portion and the convex portion) is 1 mm or less, preferably 0.5 mm or less. By setting it as such a size, even if resin shrinks when resin of mixed fluid hardens | cures, it can suppress that it is hard to peel from a case, and it can suppress that a shaping | molding hardening body produces a crack. As a lower limit of the size of the unevenness, it is preferable to have an unevenness with a minimum height of 0.05 mm or more in order to ensure adhesion between the case inner surface and the molded cured body.

一方、凹凸の形状としては、微細な凹凸の表面が湾曲面で構成され、実質的に角がない形状が好ましい。角がない湾曲面で表面が構成される凹凸とすることで、成形硬化体に割れが生じることを効果的に抑制できる。   On the other hand, the shape of the unevenness is preferably a shape in which the surface of the fine unevenness is a curved surface and has substantially no corners. By making the surface uneven by a curved surface having no corners, it is possible to effectively suppress the occurrence of cracks in the molded cured body.

ケース4Aの内面に凹凸形状を形成するには、ケース4Aを作製した後、ケース4Aの内面を粗面化させたり、ケース4Aを作製する金型に凹凸形状を形成し、その金型の凹凸形状をケース4Aに転写させると良い。その他、凹凸形状は、ケース4Aに含まれる非磁性金属の多孔質体の存在に起因するものであっても構わない。   In order to form a concavo-convex shape on the inner surface of the case 4A, after producing the case 4A, the inner surface of the case 4A is roughened, or a concavo-convex shape is formed on the mold for producing the case 4A. The shape may be transferred to the case 4A. In addition, the uneven shape may be caused by the presence of a nonmagnetic metal porous body included in the case 4A.

ケース4Aの底板部40は、図2(B)に示すように、冷却台といった設置対象への設置面となる外底面40oと、コイルと磁性コアとの組合体に対向される内底面40iとを備える。内底面40iには、コイル2の外周面の一部を支持する台座部(図示略)を設けても良い。この台座部は、例えば、コイル外周面に適合する凹状の湾曲面を内底面40iと一体に形成することが挙げられる。このような湾曲面は、ケース内でのコイル2の位置決め部としても機能する。その湾曲面の表面は上述した微細な凹凸が形成されていなくても良い。それにより、コイル2の絶縁被覆の損傷を抑制できる。   As shown in FIG. 2 (B), the bottom plate portion 40 of the case 4A includes an outer bottom surface 40o that serves as an installation surface for an installation target such as a cooling table, and an inner bottom surface 40i that faces a combined body of a coil and a magnetic core. Is provided. A pedestal (not shown) that supports a part of the outer peripheral surface of the coil 2 may be provided on the inner bottom surface 40i. For example, the pedestal part may be formed integrally with the inner bottom surface 40i with a concave curved surface that conforms to the outer peripheral surface of the coil. Such a curved surface also functions as a positioning portion for the coil 2 in the case. The surface of the curved surface may not have the fine irregularities described above. Thereby, damage to the insulation coating of the coil 2 can be suppressed.

ケース4Aの内底面40iに湾曲面を有していない場合、コイル2をケース4A内に位置決めし易いように、位置決め部材(図示せず)を別途配置してもよい。この位置決め部材は、例えば、外側コア部32の構成材料と同様の材料からなる成形硬化体とすると、外側コア部32の形成時に容易に一体化できる上に、当該別部材を磁路に利用することができる。或いは、位置決め部材を放熱性に優れる材料で構成すると、放熱性を高められる。   When the inner bottom surface 40i of the case 4A does not have a curved surface, a positioning member (not shown) may be separately arranged so that the coil 2 can be easily positioned in the case 4A. For example, if the positioning member is a molded and hardened body made of the same material as the constituent material of the outer core portion 32, the positioning member can be easily integrated when the outer core portion 32 is formed, and the separate member is used as a magnetic path. be able to. Alternatively, if the positioning member is made of a material having excellent heat dissipation, the heat dissipation can be improved.

〔その他の構成〕
図1に示す例では、ケース4Aは、リアクトル1Aを設置対象にボルトといった固定部材により固定するためのボルト孔45hを有する取付部45を備える。取付部45を有することで、ボルトなどの固定部材によりリアクトル1Aを設置対象に容易に固定できる。
[Other configurations]
In the example shown in FIG. 1, the case 4 </ b> A includes a mounting portion 45 having a bolt hole 45 h for fixing the reactor 1 </ b> A to the installation target with a fixing member such as a bolt. By having the attachment portion 45, the reactor 1A can be easily fixed to the installation target by a fixing member such as a bolt.

コイル2とケース4Aとの間の絶縁性を高めるために、上述した絶縁紙や絶縁性シート、絶縁性テープといった絶縁材をコイル2とケース4Aとの間に介在させた形態としてもよい。例えば、コイル2の表面に上記絶縁性テープなどを巻回することで、コイル2の内周面及び外周面の双方(コイル2の端面を含んでいてもよい)に絶縁材が存在する形態とすることができる。この絶縁材は、コイル2とケース4Aとの間に求められる最低限の絶縁を確保できる程度に存在すればよく、できるだけ薄くすることで、当該絶縁材の介在による熱伝導性の低下を抑制できる上に、小型化を図ることができる。   In order to enhance the insulation between the coil 2 and the case 4A, an insulating material such as the insulating paper, the insulating sheet, or the insulating tape described above may be interposed between the coil 2 and the case 4A. For example, by winding the insulating tape or the like around the surface of the coil 2, the insulating material is present on both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the coil 2 (which may include the end surface of the coil 2). can do. This insulating material only needs to be present to such an extent that the minimum insulation required between the coil 2 and the case 4A can be ensured. By making the insulating material as thin as possible, it is possible to suppress a decrease in thermal conductivity due to the inclusion of the insulating material. In addition, downsizing can be achieved.

或いは、この絶縁材として、絶縁性接着剤を利用することができる。即ち、コイル2とケース4Aとを接着剤により固定する形態とすることができる。この形態は、コイル2とケース4Aとの間の絶縁性を高められる上に、外側コア部32の樹脂成分に係わらず、接着剤によってコイル2をケース4Aに密着できる。上記接着剤は、特に、熱伝導性に優れるもの、例えば、アルミナなどの熱伝導性・電気絶縁性に優れるフィラーを含有するものが好適に利用できる。この接着剤による層の厚さを薄くすると共に多層構造とすると、合計厚さが薄くても電気絶縁性を高められる。また、この接着剤は、シート状のものを利用すると、作業性に優れる。このような接着剤は、市販品を利用することができる。   Alternatively, an insulating adhesive can be used as the insulating material. That is, the coil 2 and the case 4A can be fixed with an adhesive. In this configuration, the insulation between the coil 2 and the case 4A can be improved, and the coil 2 can be adhered to the case 4A with an adhesive regardless of the resin component of the outer core portion 32. In particular, the adhesive can be suitably used that has excellent thermal conductivity, for example, an adhesive containing a filler having excellent thermal conductivity and electrical insulation, such as alumina. When the thickness of the adhesive layer is reduced and a multilayer structure is used, electrical insulation can be improved even if the total thickness is small. Further, when this adhesive is in the form of a sheet, it is excellent in workability. As such an adhesive, a commercially available product can be used.

その他、温度センサや電流センサなどの物理量測定センサ(図示せず)を備える形態とすることができる。この形態では、センサに接続される配線をケースの開口部から引き出す。   In addition, it can be set as the form provided with physical quantity measuring sensors (not shown), such as a temperature sensor and a current sensor. In this embodiment, the wiring connected to the sensor is pulled out from the opening of the case.

〔用途〕
上記構成を備えるリアクトル1Aは、通電条件が、例えば、最大電流(直流):100A〜1000A程度、平均電圧:100V〜1000V程度、使用周波数:5kHz〜100kHz程度である用途、代表的には電気自動車やハイブリッド自動車などの車載用電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。この用途では、直流通電が0Aのときのインダクタンスが、10μH以上2mH以下、最大電流通電時のインダクタンスが、0Aのときのインダクタンスの10%以上を満たすものが好適に利用できると期待される。
[Use]
Reactor 1A having the above-described configuration is, for example, an electric vehicle in which energization conditions are, for example, maximum current (direct current): about 100 A to 1000 A, average voltage: about 100 V to about 1000 V, and operating frequency: about 5 kHz to 100 kHz. It can be suitably used as a component part of a vehicle-mounted power conversion device such as a hybrid vehicle. In this application, it is expected that an inductance satisfying 10 μH or more and 2 mH or less of the inductance when the DC current is 0 A and 10% or more of the inductance when the maximum current is applied is 10% or more can be suitably used.

〔リアクトルの製造方法〕
リアクトル1Aは、例えば、以下のようにして製造することができる。まず、コイル2、及び圧粉成形体からなる内側コア部31を用意し、コイル2内に内側コア部31を挿入して、コイル2と内側コア部31との組物を作製する。上述のようにコイル2と内側コア部31との間に絶縁材(図示略)を適宜配置させてもよい。また、巻線2wの引出箇所に上述のように絶縁性チューブなどの絶縁材を配置させてもよい。
[Reactor manufacturing method]
Reactor 1A can be manufactured as follows, for example. First, the inner core part 31 which consists of the coil 2 and a compacting body is prepared, the inner core part 31 is inserted in the coil 2, and the assembly of the coil 2 and the inner core part 31 is produced. As described above, an insulating material (not shown) may be appropriately disposed between the coil 2 and the inner core portion 31. Moreover, you may arrange | position insulating materials, such as an insulating tube, as mentioned above in the extraction | drawer location of the coil | winding 2w.

次に、上記組物をケース4A内に収納する。このケース4A内に、外側コア部32を構成する磁性粉末と樹脂との混合流体を適宜流し込んで、所定の形状に成形した後、樹脂を硬化させることで、外側コア部32を形成できると同時に、リアクトル1A(図1)が得られる。   Next, the assembly is stored in the case 4A. In the case 4A, a mixed fluid of magnetic powder and resin constituting the outer core portion 32 is appropriately poured and molded into a predetermined shape, and then the outer core portion 32 can be formed by curing the resin. The reactor 1A (FIG. 1) is obtained.

〔効果〕
リアクトル1Aは、ケースを備える従来構成のリアクトルよりも軽量で扱い易く、従ってこのリアクトル1Aを利用して何らかの電気回路を作製する際、電気回路の生産性を向上させることができる。また、従来よりも軽量なリアクトル1Aを用いることで、リアクトル1Aを備える電気回路を搭載する機器の軽量化を図ることができる。
〔effect〕
Reactor 1A is lighter and easier to handle than a reactor having a conventional structure including a case. Therefore, when an electric circuit is produced using reactor 1A, the productivity of the electric circuit can be improved. Moreover, the weight reduction of the apparatus which mounts the electric circuit provided with the reactor 1A can be achieved by using the reactor 1A lighter than before.

<実施形態2>
次に、図3を参照して、実施形態2のリアクトルを説明する。このリアクトル1Bの実施形態1との相違点は、さらに蓋5を設けた点にある。他の構成は、実施形態1と共通であるため、以下の説明は、主にこの相違点について行う。なお、ケース4Bは、実施形態1のケース4Aと符号が異なるが、全く同じ構成である。
<Embodiment 2>
Next, the reactor of Embodiment 2 is demonstrated with reference to FIG. This reactor 1B is different from the first embodiment in that a lid 5 is further provided. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the following description will be mainly made on this difference. The case 4B has the same configuration as the case 4A of the first embodiment, although the reference numeral is different.

〔構成〕
蓋5は、ケース4Bの開口部の少なくとも一部を覆う。本例では、ケース開口部のほぼ全面を覆うように蓋5を設けている。ケース4Bの開口部を覆う面積が大きければ、(1)外側コア部32を保護できる、(2)ケース4B内の収納物の脱落を抑制できる、(3)磁性コア3からの漏れ磁束をケース4B内に効果的に封じ込めることができる、といった効果を奏する。ケース4B内の収納物の脱落を抑制するには、少なくとも開口部の対向する箇所に跨るように蓋5を設けることが好ましい。
〔Constitution〕
The lid 5 covers at least a part of the opening of the case 4B. In this example, the lid 5 is provided so as to cover almost the entire surface of the case opening. If the area covering the opening of the case 4B is large, (1) the outer core portion 32 can be protected, (2) dropout of the stored items in the case 4B can be suppressed, and (3) leakage magnetic flux from the magnetic core 3 can be prevented. There exists an effect that it can be effectively contained in 4B. In order to suppress the falling off of the stored item in the case 4B, it is preferable to provide the lid 5 so as to straddle at least the location where the opening is opposed.

この蓋5は、ケース4B(即ち、実施形態1のケース4A)と同じ構成、即ち絶縁樹脂と非磁性金属とを含む複合材から構成することが好ましい。この場合、蓋5も含めてケース4Bと見做しても良い。このような構成であれば、蓋5を追加したことによるリアクトル1Bの重量増加を抑制できる。なお、蓋5は単なる非磁性金属製の板材としても良く、その場合でも上記(1)〜(3)の効果を得ることができる。   The lid 5 is preferably composed of the same configuration as the case 4B (that is, the case 4A of the first embodiment), that is, a composite material including an insulating resin and a nonmagnetic metal. In this case, the case 5B including the lid 5 may be regarded as the case 4B. If it is such a structure, the weight increase of the reactor 1B by having added the lid | cover 5 can be suppressed. The lid 5 may be a simple non-magnetic metal plate, and even in that case, the effects (1) to (3) can be obtained.

コイル2を構成する巻線2wの端部をケース4Bの開口部側に引き出す場合、蓋5には巻線2wの端部の引出口を設ける。この引出口は、貫通孔であっても良いし、蓋5の外周縁から内側に形成される切欠であっても良い。その他、リアクトル1Bに温度センサや電流センサなどの物理量測定センサを設け、そのセンサに接続される配線をケースの開口部から引き出す場合、これら配線用の引出口を蓋5に設ける。この引出口も、貫通孔でも切欠でも構わない。   When the end of the winding 2w constituting the coil 2 is pulled out to the opening side of the case 4B, the lid 5 is provided with an outlet at the end of the winding 2w. This outlet may be a through hole or a notch formed inward from the outer peripheral edge of the lid 5. In addition, when a physical quantity measurement sensor such as a temperature sensor or a current sensor is provided in the reactor 1B and a wiring connected to the sensor is pulled out from the opening of the case, an outlet for the wiring is provided in the lid 5. This outlet may also be a through hole or a notch.

蓋5をケース4Bの開口部に対して固定するには、溶接、ボルトを用いた締め付けなどが利用できる。後者の場合、ボルトに螺合される或いは貫通される取付部(図示略)をケース4Bの内側又は外側に突出して設けておくことが好ましい。その他、成形硬化体の構成する樹脂により蓋5を外側コア部32と一体にすることで蓋5の固定を行っても良い。   In order to fix the lid 5 to the opening of the case 4B, welding, tightening using a bolt, or the like can be used. In the latter case, it is preferable to provide a mounting portion (not shown) that is screwed into or penetrates the bolt so as to protrude inside or outside the case 4B. In addition, the lid 5 may be fixed by integrating the lid 5 with the outer core portion 32 by using a resin constituting the molded cured body.

<実施形態3>
図4を参照して、実施形態3のリアクトル1Cを説明する。リアクトル1Cの基本的構成は、上述した実施形態1のリアクトル1Aと同様であり、コイル2と、磁性コア3と、コイル2及び磁性コア3を収納するケース4C(実施形態1のケース4Aと同じ構成)とを備える。このリアクトル1Cにおけるリアクトル1Aとの相違点は、コイル2の収納形態にある。以下、この相違点及びその効果を主に説明し、実施形態1と共通するその他の構成及び効果は詳細な説明を省略する。
<Embodiment 3>
With reference to FIG. 4, the reactor 1C of Embodiment 3 is demonstrated. The basic configuration of the reactor 1C is the same as that of the reactor 1A of the first embodiment described above, and the coil 2, the magnetic core 3, and the case 4C that houses the coil 2 and the magnetic core 3 (the same as the case 4A of the first embodiment). Configuration). The difference between the reactor 1 </ b> C and the reactor 1 </ b> A is that the coil 2 is stored. Hereinafter, this difference and its effects will be mainly described, and detailed description of other configurations and effects common to the first embodiment will be omitted.

ケース4Cは、矩形板状の底板部40と底板部40から立設される矩形枠状の側壁41とを備える。もちろん、この実施形態3のケース4Cにおいても、実施形態2と同様の蓋を設けても良い。このケース4Cの内底面40iに対して、コイル2は、コイル2の軸が底板部40(外底面40o)に垂直になるようにケース4Cに収納されている(以下、この形態を縦型形態と呼ぶ)。また、コイル2に挿通された内側コア部31もその軸が底板部40に垂直になるように収納され、内側コア部31の一方の端面31eがケース4Cの内底面40iに接している。外側コア部32は、ケース4Cに収納されたコイル2の外周面と、内側コア部31の一方の端面31eの近傍の外周面と、内側コア部31の他方の端面31e及びその近傍の外周面とを覆う。   The case 4 </ b> C includes a rectangular plate-shaped bottom plate portion 40 and a rectangular frame-shaped side wall 41 erected from the bottom plate portion 40. Of course, the case 4C of the third embodiment may be provided with a lid similar to that of the second embodiment. The coil 2 is housed in the case 4C with respect to the inner bottom surface 40i of the case 4C so that the axis of the coil 2 is perpendicular to the bottom plate portion 40 (outer bottom surface 40o). Called). Further, the inner core portion 31 inserted through the coil 2 is also stored so that its axis is perpendicular to the bottom plate portion 40, and one end surface 31e of the inner core portion 31 is in contact with the inner bottom surface 40i of the case 4C. The outer core portion 32 includes an outer peripheral surface of the coil 2 housed in the case 4C, an outer peripheral surface in the vicinity of one end surface 31e of the inner core portion 31, and the other end surface 31e of the inner core portion 31 and an outer peripheral surface in the vicinity thereof. And cover.

このようなケース4Cの内面にも、実施形態1と同様の凹凸が形成されている。
但し、本例では、ケース底面のうち、内側コア部の一方の端面と接触する箇所には上記の凹凸を設けていない。
Irregularities similar to those of the first embodiment are also formed on the inner surface of the case 4C.
However, in this example, the above-mentioned unevenness is not provided in a part of the bottom surface of the case that comes into contact with one end surface of the inner core portion.

ケース4C内には、図4(B)に示すようにケース4Cの中間部にコイル2を配置するために、コイル2の位置決め部材(図示せず)を備える。位置決め部材は、ケース4Cの側壁41などに一体に成形された形態でも、外側コア部32を構成する複合材料などで構成した別部材である形態でもよい。また、ケース4Cは、その内部に内側コア部31の位置決め部材(図示せず。例えば、内底面40iから突出した突起など)を備える形態とすることもできる。   In the case 4C, as shown in FIG. 4B, a positioning member (not shown) for the coil 2 is provided in order to place the coil 2 in an intermediate portion of the case 4C. The positioning member may be formed integrally with the side wall 41 of the case 4C or the like, or may be a separate member formed of a composite material or the like constituting the outer core portion 32. In addition, the case 4C may be configured to include a positioning member (not shown, for example, a protrusion protruding from the inner bottom surface 40i) of the inner core portion 31 therein.

縦型形態のリアクトル1Cは、ケース4Cの底板部40を小さくできることから、横型形態のリアクトル1Aと比較して設置面積を小さくできる。また、内側コア部31は、その端面31eをケース4Cに対する接触面とすることでケース4Cに対する安定性に優れる。   The vertical type reactor 1 </ b> C can reduce the bottom plate portion 40 of the case 4 </ b> C, so that the installation area can be reduced as compared with the horizontal type reactor 1 </ b> A. Moreover, the inner core part 31 is excellent in stability with respect to the case 4C by using the end surface 31e as a contact surface with respect to the case 4C.

<変形例>
実施形態1〜3では、成形硬化体からなる外側コア部32内にコイル2を埋設したが、コイルを内側樹脂部で予め成形したコイル成形体(図示略)を用い、このコイル成形体を外側コア部内に埋設する構成としても良い。コイルをコイル成形体とした点が他の実施形態との相違点であるため、以下に説明は主としてこの相違点について行う。
<Modification>
In the first to third embodiments, the coil 2 is embedded in the outer core portion 32 made of a molded and hardened body. However, a coil molded body (not shown) in which the coil is previously molded with the inner resin portion is used, and this coil molded body is used as the outer side. It is good also as a structure embed | buried in a core part. Since the point that the coil is a coil molded body is a difference from the other embodiments, the following description will be mainly given of this difference.

コイル成形体は、コイルの軸方向の長さを内側樹脂部により保持した構成である。特に、コイルの軸方向の長さを自由長よりも圧縮した状態に保持したコイル成形体とすることで、小型化できる。内側樹脂部がコイルを覆う領域は、コイルの両端面と外周面の少なくとも一部とすることが挙げられる。さらにコイル内周面の少なくとも一部を内側樹脂部で覆っても良い。コイルの内周面を覆う内側樹脂部の厚さを調整することで、当該樹脂部を内側コア部の位置決めに利用することができる。但し、コイルを構成する巻線の端部は内側樹脂部から露出させておく。   The coil molded body has a configuration in which the axial length of the coil is held by the inner resin portion. In particular, it is possible to reduce the size by forming a coil molded body in which the length of the coil in the axial direction is held in a state compressed more than the free length. The region where the inner resin portion covers the coil may be at least a part of both end surfaces and the outer peripheral surface of the coil. Furthermore, you may cover at least one part of an inner peripheral surface of a coil with an inner side resin part. By adjusting the thickness of the inner resin part that covers the inner peripheral surface of the coil, the resin part can be used for positioning the inner core part. However, the end portion of the winding wire constituting the coil is exposed from the inner resin portion.

コイル成形体は、コイル内周側に内側コア部を嵌める中空孔が形成された構成でもよいし、コイルと内側コア部とを内側樹脂部により一体に成形した構成でも良い。この場合、コイルと内側コア部との一体物をケースに収納し易い。このようにコイル成形体は、コイルを取り扱い易く、コイルの軸方向の長さを短くできる。コイル成形体における内側樹脂部の厚さは、例えば、1mm〜10mm程度が挙げられる。   The coil molded body may have a configuration in which a hollow hole for fitting the inner core portion is formed on the inner peripheral side of the coil, or may be a configuration in which the coil and the inner core portion are integrally molded with the inner resin portion. In this case, it is easy to store the integrated body of the coil and the inner core portion in the case. Thus, the coil molded body can easily handle the coil and can shorten the length of the coil in the axial direction. As for the thickness of the inner side resin part in a coil molded object, about 1 mm-10 mm are mentioned, for example.

コイル成形体の製造には、例えば、特開2009−218293号公報に記載される製造方法を利用することができる。成形には、射出成形やトランスファー成形、注型成形が挙げられる。   For the production of the coil molded body, for example, a production method described in JP-A-2009-218293 can be used. Examples of the molding include injection molding, transfer molding, and cast molding.

内側樹脂部の樹脂は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂やPPS樹脂、LCPなどの熱可塑性樹脂が好適に利用できる。これら樹脂に、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ほう素、及び炭化珪素から選択される少なくとも1種のセラミックスからなるフィラーを混合したものを利用すると、放熱性を高められる。   As the resin of the inner resin portion, a thermosetting resin such as an epoxy resin, or a thermoplastic resin such as a PPS resin or LCP can be suitably used. When these resins are mixed with a filler made of at least one ceramic selected from silicon nitride, alumina, aluminum nitride, boron nitride, and silicon carbide, heat dissipation can be improved.

コイル成形体を用いることで、コイルを伸縮の抑制された部品として取り扱うことができ、リアクトルの製造性に優れる。特に、内側コア部とコイルとを一体化したコイル成形体であれば、製造時に取り扱う部品点数を少なくでき、より一層リアクトルの製造性に優れる。   By using the coil molded body, the coil can be handled as a component in which expansion and contraction is suppressed, and the productivity of the reactor is excellent. In particular, if it is a coil molded body in which the inner core part and the coil are integrated, the number of parts handled at the time of manufacture can be reduced, and the productivity of the reactor is further improved.

<実施形態4>
本発明リアクトルに備わる組合体は、二つのコイル素子が一端側で連結されたコイルに環状の磁性コアを配置したタイプの組合体であっても良い。その場合でも、ケースの構成は実施形態1〜3と同様の構成を利用できる。従って、以下の説明では組合体の構成についてのみ図5に基づいて説明する。
<Embodiment 4>
The combination provided in the reactor of the present invention may be a combination of a type in which an annular magnetic core is arranged in a coil in which two coil elements are connected on one end side. Even in that case, the configuration of the case can use the same configuration as in the first to third embodiments. Therefore, in the following description, only the configuration of the combination will be described with reference to FIG.

〔コイル2’〕
組合体10’を構成するコイル2’は、一対のコイル素子2a,2bと、両コイル素子2a,2bを連結するコイル連結部2rとを備える。各コイル素子2a,2bは、互いに同一の巻数、同一の巻回方向で、中空の角筒状に形成され、各軸方向が平行するように横並びに並列されている。また、連結部2rは、コイル2’の他端側(図5において紙面右側)において両コイル素子2a,2bを繋ぐU字状に屈曲された部分である。
[Coil 2 ']
Coil 2 'which comprises union 10' is provided with a pair of coil elements 2a and 2b, and coil connection part 2r which connects both coil elements 2a and 2b. The coil elements 2a and 2b are formed in a hollow rectangular tube shape with the same number of turns and the same winding direction, and are arranged side by side so that the axial directions are parallel to each other. The connecting portion 2r is a portion bent in a U shape that connects the coil elements 2a and 2b on the other end side of the coil 2 '(the right side in FIG. 5).

〔磁性コア3’〕
磁性コア3’は、各コイル素子2a,2bの内部に配置される一対の内側コア部31’,31’と、コイル2’から露出されている一対の外側コア部32’,32’とを有する。各内側コア部31’,31’は、略直方体状の磁性材料からなる分割コア(コア片)31mと、分割コア31mよりも低透磁率のギャップ板31gとを交互に積層して構成された積層体である。一方、各外側コア部32’,32’は、例えばドーム状面を有する柱状のコア片である。離隔して配置される内側コア部31’,31’の一端(紙面左側)同士は、一方の外側コア部32’を介して繋がり、コア部31’,31’の他端(紙面右側)同士は、他方の外側コア部32’を介して繋がっている。その結果、内側コア部31’,31’と外側コア部32’,32’とで環状の磁性コア3’が形成される。
[Magnetic core 3 ']
The magnetic core 3 ′ includes a pair of inner core portions 31 ′ and 31 ′ disposed inside the coil elements 2a and 2b, and a pair of outer core portions 32 ′ and 32 ′ exposed from the coil 2 ′. Have. Each inner core portion 31 ′, 31 ′ is configured by alternately laminating divided cores (core pieces) 31m made of a substantially rectangular parallelepiped magnetic material and gap plates 31g having a lower magnetic permeability than the divided core 31m. It is a laminate. On the other hand, each outer core part 32 ', 32' is a columnar core piece which has a dome-shaped surface, for example. One end (the left side of the drawing) of the inner core portions 31 ′ and 31 ′ that are spaced apart is connected via one outer core portion 32 ′, and the other ends (the right side of the drawing) of the core portions 31 ′ and 31 ′ are connected to each other. Are connected via the other outer core portion 32 '. As a result, an annular magnetic core 3 ′ is formed by the inner core portions 31 ′, 31 ′ and the outer core portions 32 ′, 32 ′.

上記各コア片には、磁性粉末を用いた成形体や、絶縁被膜を有する磁性薄板(例えば、電磁鋼板)を複数積層した積層体が利用できる。なお、内側コア部31’,31’を構成する分割コア31mと、外側コア部32’,32’とは、使用する磁性材料を異ならせることで、磁気特性を異ならせても良い。   For each of the core pieces, a molded body using magnetic powder or a laminated body in which a plurality of magnetic thin plates (for example, electromagnetic steel plates) having an insulating coating are laminated can be used. The split core 31m constituting the inner core portions 31 'and 31' and the outer core portions 32 'and 32' may have different magnetic characteristics by using different magnetic materials.

〔ボビン〕
本実施形態の組合体10’は、コイル2’と磁性コア3’との間の絶縁性を高めるためのボビン6’を備えている。ボビン6’は、内側コア部31’の外周に配置される一対の内側ボビン61’と、コイル2’の端面(コイルのターンが環状に見える面)に当接される一対の枠状ボビン62’とを備えた構成が挙げられる。このボビン6’の構成材料には、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、液晶ポリマー(LCP)などの絶縁性材料が利用できる。
[Bobbin]
The combined body 10 ′ of this embodiment includes a bobbin 6 ′ for enhancing the insulation between the coil 2 ′ and the magnetic core 3 ′. The bobbin 6 ′ has a pair of inner bobbins 61 ′ disposed on the outer periphery of the inner core portion 31 ′ and a pair of frame-shaped bobbins 62 that are in contact with the end surfaces of the coil 2 ′ (surfaces in which the turns of the coil appear to be annular). 'And the configuration with. As a constituent material of the bobbin 6 ′, an insulating material such as polyphenylene sulfide (PPS) resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, liquid crystal polymer (LCP) can be used.

〔封止樹脂〕
上述した組合体10’と図示しないケースとの間には封止樹脂を充填する。そうすることで、組合体10’がケースから脱落しないようにすることができる。封止樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂や、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などを利用することができる。また、封止樹脂中に、絶縁性および熱伝導性に優れるフィラーを含有させて、封止樹脂の放熱性を向上させることもできる。
[Sealing resin]
Sealing resin is filled between the above-described combination 10 'and a case (not shown). By doing so, it can prevent union 10 'from dropping out of a case. As the sealing resin, for example, an epoxy resin, a urethane resin, a silicone resin, or the like can be used. Moreover, the heat dissipation of sealing resin can also be improved by containing the filler excellent in insulation and heat conductivity in sealing resin.

<実施形態5>
実施形態1〜4のリアクトルは、例えば、車両などに載置されるコンバータの構成部品や、このコンバータを備える電力変換装置の構成部品に利用することができる。
<Embodiment 5>
The reactor of Embodiments 1-4 can be utilized for the component of the converter mounted in a vehicle etc., and the component of a power converter device provided with this converter, for example.

例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車といった車両1200は、図6に示すようにメインバッテリ1210と、メインバッテリ1210に接続される電力変換装置1100と、メインバッテリ1210からの供給電力により駆動して走行に利用されるモータ(負荷)1220とを備える。モータ1220は、代表的には、3相交流モータであり、走行時、車輪1250を駆動し、回生時、発電機として機能する。ハイブリッド自動車の場合、車両1200は、モータ1220に加えてエンジンを備える。なお、図6では、車両1200の充電箇所としてインレットを示すが、プラグを備える形態としても良い。   For example, a vehicle 1200 such as a hybrid vehicle or an electric vehicle is used for traveling by being driven by a main battery 1210, a power converter 1100 connected to the main battery 1210, and power supplied from the main battery 1210 as shown in FIG. The motor (load) 1220 is provided. The motor 1220 is typically a three-phase AC motor, which drives the wheel 1250 during traveling and functions as a generator during regeneration. In the case of a hybrid vehicle, vehicle 1200 includes an engine in addition to motor 1220. In addition, in FIG. 6, although an inlet is shown as a charge location of the vehicle 1200, it is good also as a form provided with a plug.

電力変換装置1100は、メインバッテリ1210に接続されるコンバータ1110と、コンバータ1110に接続されて、直流と交流との相互変換を行うインバータ1120とを有する。この例に示すコンバータ1110は、車両1200の走行時、200V〜300V程度のメインバッテリ1210の直流電圧(入力電圧)を400V〜700V程度にまで昇圧して、インバータ1120に給電する。また、コンバータ1110は、回生時、モータ1220からインバータ1120を介して出力される直流電圧(入力電圧)をメインバッテリ1210に適合した直流電圧に降圧して、メインバッテリ1210に充電させている。インバータ1120は、車両1200の走行時、コンバータ1110で昇圧された直流を所定の交流に変換してモータ1220に給電し、回生時、モータ1220からの交流出力を直流に変換してコンバータ1110に出力している。   Power conversion device 1100 includes converter 1110 connected to main battery 1210 and inverter 1120 connected to converter 1110 and performing mutual conversion between direct current and alternating current. Converter 1110 shown in this example boosts the DC voltage (input voltage) of main battery 1210 of about 200V to 300V to about 400V to 700V and supplies power to inverter 1120 when vehicle 1200 is traveling. In addition, converter 1110 steps down DC voltage (input voltage) output from motor 1220 via inverter 1120 to DC voltage suitable for main battery 1210 during regeneration, and causes main battery 1210 to be charged. The inverter 1120 converts the direct current boosted by the converter 1110 into a predetermined alternating current when the vehicle 1200 is running, and supplies the motor 1220 with electric power. During regeneration, the alternating current output from the motor 1220 is converted into direct current and output to the converter 1110. doing.

コンバータ1110は、図7に示すように複数のスイッチング素子1111と、スイッチング素子1111の動作を制御する駆動回路1112と、リアクトルLとを備え、ON/OFFの繰り返し(スイッチング動作)により入力電圧の変換(ここでは昇降圧)を行う。スイッチング素子1111には、FET,IGBTなどのパワーデバイスが利用される。リアクトルL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、スイッチング動作によって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。このリアクトルLとして、上記実施形態や変形例に記載のリアクトルを用いる。軽量で扱い易いこれらリアクトルを用いることで、電力変換装置1100(コンバータ1110を含む)の軽量化を図ることができる。   As shown in FIG. 7, the converter 1110 includes a plurality of switching elements 1111, a drive circuit 1112 that controls the operation of the switching elements 1111, and a reactor L, and converts input voltage by ON / OFF repetition (switching operation). (In this case, step-up / down pressure). For the switching element 1111, a power device such as FET or IGBT is used. The reactor L has the function of smoothing the change when the current is going to increase or decrease by the switching operation by utilizing the property of the coil that prevents the change of the current to flow through the circuit. As this reactor L, the reactor as described in the said embodiment and modification is used. By using these lightweight and easy-to-handle reactors, the power converter 1100 (including the converter 1110) can be reduced in weight.

なお、車両1200は、コンバータ1110の他、メインバッテリ1210に接続された給電装置用コンバータ1150や、補機類1240の電力源となるサブバッテリ1230とメインバッテリ1210とに接続され、メインバッテリ1210の高圧を低圧に変換する補機電源用コンバータ1160を備える。コンバータ1110は、代表的には、DC−DC変換を行うが、給電装置用コンバータ1150や補機電源用コンバータ1160は、AC−DC変換を行う。給電装置用コンバータ1150のなかには、DC−DC変換を行うものもある。給電装置用コンバータ1150や補機電源用コンバータ1160のリアクトルに、上記実施形態や変形例のリアクトルなどと同様の構成を備え、適宜、大きさや形状などを変更したリアクトルを利用することができる。また、入力電力の変換を行うコンバータであって、昇圧のみを行うコンバータや降圧のみを行うコンバータに、上記実施形態のリアクトルなどを利用することもできる。   Vehicle 1200 is connected to converter 1110, power supply converter 1150 connected to main battery 1210, sub-battery 1230 serving as a power source for auxiliary machinery 1240, and main battery 1210. Auxiliary power supply converter 1160 for converting high voltage to low voltage is provided. The converter 1110 typically performs DC-DC conversion, while the power supply device converter 1150 and the auxiliary power supply converter 1160 perform AC-DC conversion. Some power supply device converters 1150 perform DC-DC conversion. The reactors of the power supply device converter 1150 and the auxiliary power supply converter 1160 have the same configuration as the reactors of the above-described embodiments and modifications, and a reactor whose size and shape are appropriately changed can be used. In addition, the reactor of the above-described embodiment can be used for a converter that performs conversion of input power and that only performs step-up or converter that performs only step-down.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施形態におけるケースを多孔質体のみで構成しても良い。その場合、ケースと組合体との間に絶縁部材を介在させて、ケースと組合体との絶縁性を確保することが望ましい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention. For example, you may comprise the case in embodiment only with a porous body. In that case, it is desirable to ensure insulation between the case and the combination by interposing an insulating member between the case and the combination.

本発明リアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車といった車両に搭載される双方向DC−DCコンバータといった電力変換装置の構成部品に利用することができる。   The reactor of the present invention can be used as a component of a power conversion device such as a bidirectional DC-DC converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle, an electric vehicle, or a fuel cell vehicle.

1A、1B、1C リアクトル
10,10’ 組合体
2,2’ コイル
2w 巻線 2a,2b コイル素子 2r コイル連結部
3,3’ 磁性コア
31,31’ 内側コア部 31e 端面
31m 分割コア 31g ギャップ板
32,32’ 外側コア部
4A、4B、4C ケース
40 底板部 40i 内底面 40o 外底面 41 側壁部
45 取付部 45h ボルト孔
5 蓋
6’ ボビン
61’ 内側ボビン 62’ 枠状ボビン
1100 電力変換装置
1110 コンバータ 1111 スイッチング素子 1112 駆動回路
L リアクトル
1120 インバータ
1150 給電装置用コンバータ 1160 補機電源用コンバータ
1200 車両
1210 メインバッテリ
1220 モータ
1230 サブバッテリ
1240 補機類
1250 車輪
1A, 1B, 1C reactor 10, 10 'combination 2, 2' coil 2w winding 2a, 2b coil element 2r coil connecting part 3, 3 'magnetic core 31, 31' inner core part 31e end face 31m divided core 31g gap plate 32, 32 'outer core part 4A, 4B, 4C case 40 bottom plate part 40i inner bottom face 40o outer bottom face 41 side wall part 45 mounting part 45h bolt hole 5 lid 6' bobbin 61 'inner bobbin 62' frame-shaped bobbin 1100 power converter 1110 Converter 1111 Switching element 1112 Drive circuit L Reactor 1120 Inverter 1150 Power supply converter 1160 Auxiliary power converter 1200 Vehicle 1210 Main battery 1220 Motor 1230 Sub battery 1240 Auxiliary equipment 1250 Wheels

Claims (11)

コイルおよび磁性コアの組合体と、その組合体を収納するケースと、を備えるリアクトルであって、
前記ケースの少なくとも一部は、非磁性金属からなる多孔質体を含むことを特徴とするリアクトル。
A reactor comprising a coil and magnetic core combination, and a case for storing the combination,
At least a part of the case includes a porous body made of a nonmagnetic metal.
前記ケースの少なくとも一部は、絶縁樹脂と前記多孔質体とを含む複合材から構成されていることを特徴とする請求項1に記載のリアクトル。   The reactor according to claim 1, wherein at least a part of the case is made of a composite material including an insulating resin and the porous body. 前記多孔質体の空孔に前記絶縁樹脂が充填されていることを特徴とする請求項2に記載のリアクトル。   The reactor according to claim 2, wherein the pores of the porous body are filled with the insulating resin. 前記ケースは、前記多孔質体を骨格とし、
当該ケースに占める多孔質体の体積割合は、10〜70体積%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のリアクトル。
The case has the porous body as a skeleton,
The reactor according to any one of claims 1 to 3, wherein a volume ratio of the porous body in the case is 10 to 70% by volume.
前記多孔質体の材質は、ニッケル−クロム合金であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のリアクトル。   The reactor according to any one of claims 1 to 4, wherein a material of the porous body is a nickel-chromium alloy. 前記多孔質体の材質は、アルミニウムであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のリアクトル。   The reactor according to any one of claims 1 to 4, wherein a material of the porous body is aluminum. 前記コイルは筒状であり、
前記磁性コアは、前記コイルの内側に配置される内側コア部、および前記コイルの外側から前記ケースの内面にわたって配置され、前記内側コア部と共に閉磁路を形成する外側コア部を有し、
前記外側コア部は、磁性粉末と樹脂とを含む混合物からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のリアクトル。
The coil is cylindrical,
The magnetic core has an inner core portion disposed inside the coil, and an outer core portion that is disposed from the outside of the coil to the inner surface of the case and forms a closed magnetic path together with the inner core portion,
The reactor according to any one of claims 1 to 6, wherein the outer core portion is made of a mixture containing magnetic powder and resin.
前記ケースは有底筒状であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のリアクトル。   The reactor according to claim 1, wherein the case has a bottomed cylindrical shape. 前記ケースの内面は、凹凸形状を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のリアクトル。   The reactor according to claim 1, wherein an inner surface of the case has an uneven shape. スイッチング素子と、前記スイッチング素子の動作を制御する駆動回路と、スイッチング動作を平滑にするリアクトルとを備え、前記スイッチング素子の動作により、入力電圧を変換するコンバータであって、
前記リアクトルは、請求項1〜9のいずれか一項に記載のリアクトルであることを特徴とするコンバータ。
A converter that includes a switching element, a drive circuit that controls the operation of the switching element, and a reactor that smoothes the switching operation, and converts the input voltage by the operation of the switching element,
The said reactor is a reactor as described in any one of Claims 1-9, The converter characterized by the above-mentioned.
入力電圧を変換するコンバータと、前記コンバータに接続されて、直流と交流とを相互に変換するインバータとを備え、このインバータで変換された電力により負荷を駆動するための電力変換装置であって、
前記コンバータは、請求項10に記載のコンバータであることを特徴とする電力変換装置。
A converter for converting an input voltage, and an inverter connected to the converter and converting between direct current and alternating current, and for driving a load with electric power converted by the inverter,
The said converter is a converter of Claim 10, The power converter device characterized by the above-mentioned.
JP2011250992A 2011-11-16 2011-11-16 Reactor, converter and electric power conversion system Pending JP2013106003A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011250992A JP2013106003A (en) 2011-11-16 2011-11-16 Reactor, converter and electric power conversion system
PCT/JP2012/073852 WO2013073283A1 (en) 2011-11-16 2012-09-18 Reactor, converter, and power conversion device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011250992A JP2013106003A (en) 2011-11-16 2011-11-16 Reactor, converter and electric power conversion system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013106003A true JP2013106003A (en) 2013-05-30

Family

ID=48429355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011250992A Pending JP2013106003A (en) 2011-11-16 2011-11-16 Reactor, converter and electric power conversion system

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2013106003A (en)
WO (1) WO2013073283A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7436415B2 (en) 2021-03-29 2024-02-21 株式会社日立製作所 Power conversion unit and power conversion device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5816501A (en) * 1981-07-23 1983-01-31 アルプス電気株式会社 Electronic part and method of producing same
JP2003163122A (en) * 2001-11-26 2003-06-06 Hitachi Ltd Reactor for vehicle
JP2006351653A (en) * 2005-06-14 2006-12-28 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor device
JP2007019402A (en) * 2005-07-11 2007-01-25 Denso Corp Coil-sealing resin-molded reactor, and manufacturing method thereof
JP2010034228A (en) * 2008-07-28 2010-02-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor
EP2413336A4 (en) * 2009-03-25 2017-10-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Reactor
JP5382447B2 (en) * 2009-12-09 2014-01-08 住友電気工業株式会社 Reactor and converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7436415B2 (en) 2021-03-29 2024-02-21 株式会社日立製作所 Power conversion unit and power conversion device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013073283A1 (en) 2013-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5867677B2 (en) Reactor, converter and power converter
JP6127365B2 (en) Reactor, composite material, reactor core, converter, and power converter
JP5605550B2 (en) Reactor and manufacturing method thereof
JP6024878B2 (en) Reactor, coil component for reactor, converter, and power converter
JP5617461B2 (en) Reactor and manufacturing method of reactor
US20140247623A1 (en) Reactor, reactor-use coil component, converter, and power converter apparatus
WO2012008329A1 (en) Reactor, and coil component
JP5983942B2 (en) Reactor, converter, and power converter
WO2013005573A1 (en) Reactor, converter and power conversion device
WO2013011780A1 (en) Inductor, converter, and power conversion device
JP6024886B2 (en) Reactor, converter, and power converter
WO2013011783A1 (en) Inductor, converter, and power conversion device
JP2014146656A (en) Reactor, converter and power conversion device
JP6048652B2 (en) Reactor, converter, and power converter
JP5958792B2 (en) Reactor, converter, and power converter
JP2012209333A (en) Reactor and manufacturing method of the same
JP2013179186A (en) Reactor, component for reactor, converter, and power conversion device
JP2013162069A (en) Reactor, converter, and power converter
WO2013168538A1 (en) Reactor, converter, electric power conversion device, and manufacturing method for resin core piece
JP5945906B2 (en) Reactor storage structure and power conversion device
WO2013118524A1 (en) Reactor, converter, and power conversion device, and core material for reactor
JP2013106004A (en) Reactor, converter and electric power conversion system
WO2013073283A1 (en) Reactor, converter, and power conversion device
JP2012227288A (en) Coil formed body, component for reactor, and the reactor
JP2013026478A (en) Reactor