JP2014146657A - Guidance system - Google Patents

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Hidehiro Kudo
英弘 工藤
Takashi Yoshida
貴司 吉田
Katsuaki Tanaka
勝章 田中
Tatsuya Uematsu
辰哉 上松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a guidance system which reduces heat resistance thereby improving heat radiation performance and improves the insulation reliability.SOLUTION: A guidance system 10 includes: a coil 20; a UU type core 30; and a cooler 40. A prepreg 60 contacts with the coil 20 (21, 22). The coil 20 (21, 22), the UU type core 30 (31, 32), and the prepreg 60 are molded by a mold resin 50. A part of the prepreg 60, which does not contact with the coil 20 (21, 22), is exposed from the mold resin 50 and heat radiation grease 70 is disposed between the prepreg 60 and the cooler 40.

Description

本発明は、誘導装置に関するものである。   The present invention relates to a guidance device.

特許文献1の開示のリアクトルは、コイルと、コイル内に挿通された内側コア部とこの内側コア部に連結された外側コア部とにより閉磁路を形成する磁性コアとを具える。コイルと、このコイルの外周を覆ってその形状を保持する内側樹脂部とを有するコイル成形体と、コイル成形体と磁性コアとの組合体の外周の少なくとも一部を覆う外側樹脂部とを具える。外側コア部において、当該リアクトルを設置したときに設置側となる一面は、内側コア部において設置側となる面よりも突出され、かつ外側樹脂部から露出されている。また、コイル形成体を設置したときに設置側に放熱板を具えた構成とすることができる。   The reactor disclosed in Patent Document 1 includes a coil, a magnetic core that forms a closed magnetic path with an inner core portion inserted into the coil and an outer core portion connected to the inner core portion. A coil molded body having a coil and an inner resin portion that covers the outer periphery of the coil and holds the shape thereof, and an outer resin portion that covers at least a part of the outer periphery of the combined body of the coil molded body and the magnetic core. Yeah. In the outer core portion, one surface that becomes the installation side when the reactor is installed projects beyond the surface that becomes the installation side in the inner core portion, and is exposed from the outer resin portion. Moreover, it can be set as the structure which provided the heat sink on the installation side when installing a coil formation body.

特開2011−71466号公報JP 2011-71466 A

ところで、特許文献1に開示のリアクトルを冷却器に固定すると、コイルと冷却器との距離は放熱板の厚み分だけ大型化する。また、コイル形成体の内側樹脂部(PPS等)におけるコイルを覆う箇所の厚みが1mm以上なので、放熱効率が悪い。さらに、特許文献1に開示の放熱板を削除して冷却器に放熱シートを介してリアクトルを固定する構成も考えられる。この場合、放熱シートとリアクトルとを密着させるためにリアクトルを冷却器に固定する際に放熱シートをリアクトルで押圧することが考えられるが、押圧された放熱シートが圧縮永久歪によってリアクトルとの密着性が低下して、放熱効率が悪くなる。   By the way, if the reactor disclosed in Patent Document 1 is fixed to the cooler, the distance between the coil and the cooler increases by the thickness of the heat sink. Moreover, since the thickness of the location which covers a coil in the inner side resin part (PPS etc.) of a coil formation body is 1 mm or more, heat dissipation efficiency is bad. Furthermore, the structure which deletes the heat sink disclosed in patent document 1 and fixes a reactor to a cooler via a heat radiating sheet is also considered. In this case, it is conceivable to press the heat-dissipating sheet with the reactor when fixing the reactor to the cooler in order to bring the heat-dissipating sheet and the reactor into close contact with each other. Decreases and the heat dissipation efficiency deteriorates.

本発明の目的は、熱抵抗を低減して放熱性の向上を図ることができるとともに絶縁信頼性の向上を図ることができる誘導装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an induction device capable of reducing heat resistance to improve heat dissipation and improving insulation reliability.

請求項1に記載の発明では、コイルと、前記コイルに対して閉磁路を形成するコアと、冷却器と、を備えた誘導装置であって、前記コイルにはプリプレグが接触するとともに、前記コイルと前記コアと前記プリプレグがモールド樹脂でモールドされ、前記コイルに接触していない前記プリプレグの一部は前記モールド樹脂から露出し、前記プリプレグと前記冷却器との間に放熱グリースを配置してなることを要旨とする。   The invention according to claim 1 is an induction device including a coil, a core that forms a closed magnetic circuit with respect to the coil, and a cooler, and a prepreg is in contact with the coil, and the coil And the core and the prepreg are molded with a mold resin, a part of the prepreg that is not in contact with the coil is exposed from the mold resin, and heat radiation grease is disposed between the prepreg and the cooler. This is the gist.

請求項1に記載の発明によれば、コイルにはプリプレグが接触するとともに、コイルに接触していないプリプレグの一部はモールド樹脂から露出し、プリプレグと冷却器との間に放熱グリースを配置しているので、熱抵抗を低減して放熱性を向上させることができる。また、プリプレグを用いてコイルと冷却器との絶縁を確保でき、絶縁信頼性を向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, the prepreg is in contact with the coil, a part of the prepreg that is not in contact with the coil is exposed from the mold resin, and the heat dissipating grease is disposed between the prepreg and the cooler. Therefore, heat resistance can be reduced and heat dissipation can be improved. Further, the insulation between the coil and the cooler can be secured by using the prepreg, and the insulation reliability can be improved.

請求項2に記載のように、請求項1に記載の誘導装置において、前記プリプレグの厚さは、50〜500μmであると、コイルと冷却器との間の距離を必要最小限に抑え、熱抵抗を低減して放熱性を向上させることができる。   As described in claim 2, in the induction device according to claim 1, when the thickness of the prepreg is 50 to 500 μm, the distance between the coil and the cooler is minimized and heat is reduced. Resistance can be reduced and heat dissipation can be improved.

請求項3に記載のように、請求項1または2に記載の誘導装置において、前記プリプレグの熱抵抗と前記放熱グリースの熱抵抗との和は0.0002K・m^2/W未満であると、放熱性が向上する。   As described in claim 3, in the induction device according to claim 1 or 2, the sum of the thermal resistance of the prepreg and the thermal resistance of the heat dissipating grease is less than 0.0002 K · m ^ 2 / W. , Heat dissipation is improved.

請求項4に記載のように、請求項1〜3のいずれか1項に記載の誘導装置において、車載用であるとよい。   As described in claim 4, the guidance device according to any one of claims 1 to 3 may be used in a vehicle.

本発明によれば、熱抵抗を低減して放熱性の向上を図ることができるとともに絶縁信頼性の向上を図ることができる。   According to the present invention, the heat resistance can be improved by reducing the thermal resistance, and the insulation reliability can be improved.

実施形態における誘導装置の斜視図。The perspective view of the guidance device in an embodiment. 誘導装置の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of a guidance device. コアを示す斜視図。The perspective view which shows a core. 樹脂モールドアッシィを示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the resin mold assembly. 製造工程を説明するための縦断面図。The longitudinal cross-sectional view for demonstrating a manufacturing process. 別例の誘導装置の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the guidance apparatus of another example. 比較のための誘導装置の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the guidance apparatus for a comparison.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1,2に示すように、誘導装置10は、コイル20とUU型コア30と冷却器40とモールド樹脂50とプリプレグ60と放熱グリース70を備え、コイル20とUU型コア30によりスイッチング式昇圧回路のリアクトルを構成している。誘導装置(リアクトル)10は車載用であり、ハイブリッド車に搭載される。詳しくは、誘導装置(リアクトル)10を用いて昇圧回路を構成しており、当該昇圧回路によりバッテリの直流電圧である200ボルトを600ボルトの直流電圧に昇圧する。この昇圧回路により生成された600ボルト電圧はインバータにより三相交流にされ、走行モータに供給される。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the induction device 10 includes a coil 20, a UU type core 30, a cooler 40, a mold resin 50, a prepreg 60, and heat radiation grease 70. It constitutes the reactor of the circuit. The induction device (reactor) 10 is for in-vehicle use and is mounted on a hybrid vehicle. Specifically, a booster circuit is configured by using the induction device (reactor) 10, and the DC voltage of the battery, 200 volts, is boosted to a DC voltage of 600 volts by the booster circuit. The 600 volt voltage generated by the booster circuit is converted into a three-phase alternating current by an inverter and supplied to the traveling motor.

図3に示すように、UU型コア30は、U型コア31とU型コア32により構成されている。また、図2に示すように、コイル20は、第1のコイル21と第2のコイル22により構成されている。   As shown in FIG. 3, the UU type core 30 includes a U type core 31 and a U type core 32. As shown in FIG. 2, the coil 20 includes a first coil 21 and a second coil 22.

図4に示すように、UU型コア30(U型コア31、U型コア32)とコイル20(21,22)とプリプレグ60とは組み付けられた状態でモールド樹脂50により一体的にモールドすることにより樹脂モールドアッシィArmが構成されている。   As shown in FIG. 4, the UU type core 30 (U type core 31, U type core 32), the coil 20 (21, 22), and the prepreg 60 are integrally molded with the mold resin 50 in an assembled state. Thus, a resin mold assembly Arm is constructed.

図3に示すように、U型コア31は、断面が四角形状の棒状をなし、全体形状としてU字状をなしている。U型コア31は、端面31a,31bを有している。同様に、U型コア32も、断面が四角形状の棒状をなし、全体形状としてU字状をなしている。U型コア32は、端面32a,32bを有している。U型コア31の端面31aとU型コア32の端面32aとが突き合わされるとともにU型コア31の端面31bとU型コア32の端面32bとが突き合わされている。このようにして、UU型コア30により閉磁路が形成される。   As shown in FIG. 3, the U-shaped core 31 has a rectangular bar shape in cross section, and has a U shape as a whole. The U-shaped core 31 has end faces 31a and 31b. Similarly, the U-shaped core 32 also has a rectangular bar shape in cross section, and has a U shape as a whole. The U-shaped core 32 has end faces 32a and 32b. The end surface 31a of the U-shaped core 31 and the end surface 32a of the U-shaped core 32 are abutted, and the end surface 31b of the U-shaped core 31 and the end surface 32b of the U-shaped core 32 are abutted. In this way, a closed magnetic circuit is formed by the UU type core 30.

図4に示すように、U型コア31とU型コア32との2つの連結部のうちの一方の連結部の周囲には、四角環状をなすコイル21が巻回されている。同様に、U型コア31とU型コア32との2つの連結部のうちの他方の連結部の周囲には、四角環状をなすコイル22が巻回されている。このように、UU型コア30(U型コア31、U型コア32)における少なくとも一部の周囲に、環状をなすコイル20(21,22)が巻回されている。本実施形態のコイル20(21,22)は、巻線として断面が長方形をなす平角線を用い、エッジワイズ曲げにより巻回して使用している。また、コイル20(21,22)は母材の銅板の表面がポリイミドアミド(エナメル)で被覆されている。   As shown in FIG. 4, a square annular coil 21 is wound around one of the two connecting portions of the U-shaped core 31 and the U-shaped core 32. Similarly, a coil 22 having a square ring shape is wound around the other of the two connecting portions of the U-shaped core 31 and the U-shaped core 32. As described above, the annular coil 20 (21, 22) is wound around at least a part of the UU-type core 30 (U-type core 31, U-type core 32). The coil 20 (21, 22) of the present embodiment is used by winding it by edgewise bending using a rectangular wire having a rectangular cross section as a winding. Further, the coil 20 (21, 22) has a base copper plate surface coated with polyimide amide (enamel).

コイル21およびコイル22は、一方の端部で互いに連結されているとともに、図1に示すように、他方の端部にそれぞれ端子部21aおよび端子部22aを備え、端子部21aおよび端子部22aはモールド樹脂50から露出した状態で水平方向に延設されている。なお、端子部21aおよび端子部22aはモールド樹脂50から露出した状態で上方に延設されていてもよい。   The coil 21 and the coil 22 are connected to each other at one end, and as shown in FIG. 1, the other end is provided with a terminal portion 21a and a terminal portion 22a, respectively, and the terminal portion 21a and the terminal portion 22a are It extends in the horizontal direction while being exposed from the mold resin 50. In addition, the terminal part 21a and the terminal part 22a may be extended upward in the state exposed from the mold resin 50. FIG.

図4に示すように、UU型コア30(U型コア31、U型コア32)の外周部がモールド樹脂50により封止されている。また、コイル20(21,22)における放熱面である下面23にはプリプレグ60が配置されている。プリプレグ60は、ガラス布にエポキシ樹脂が含浸されたシート材である。コイル20(21,22)の下面23とプリプレグ60の上面61とが接触している。コイル20(21,22)は、放熱面である下面23を除く外周部がモールド樹脂50により封止されている。プリプレグ60は下面62を除く外周部がモールド樹脂50により封止されている。   As shown in FIG. 4, the outer peripheral portion of the UU type core 30 (U type core 31, U type core 32) is sealed with a mold resin 50. Moreover, the prepreg 60 is arrange | positioned at the lower surface 23 which is a heat radiating surface in the coil 20 (21, 22). The prepreg 60 is a sheet material in which a glass cloth is impregnated with an epoxy resin. The lower surface 23 of the coil 20 (21, 22) and the upper surface 61 of the prepreg 60 are in contact with each other. The outer periphery of the coil 20 (21, 22) excluding the lower surface 23 that is a heat radiating surface is sealed with a mold resin 50. The outer peripheral portion of the prepreg 60 except the lower surface 62 is sealed with the mold resin 50.

このように、コイル20(21,22)の下面23にはプリプレグ60の上面61が接触するとともに、コイル20(21,22)とUU型コア30とプリプレグ60だけがモールド樹脂50でモールドされている。また、コイル20(21,22)に接触していないプリプレグ60の一部である下面62は、モールド樹脂50から露出している。   Thus, the upper surface 61 of the prepreg 60 is in contact with the lower surface 23 of the coil 20 (21, 22), and only the coil 20 (21, 22), the UU core 30 and the prepreg 60 are molded with the molding resin 50. Yes. Further, the lower surface 62 that is a part of the prepreg 60 that is not in contact with the coil 20 (21, 22) is exposed from the mold resin 50.

図2に示すように、冷却器40は水冷式冷却器である。冷却器40はアルミダイカスト製であり、表面がダイカスト鋳離しした面となっている。冷却器40は箱型に形成され、内部に冷却液が流れている。冷却器40の上面が水平に形成され、この上面が樹脂モールドアッシィArmの配置面となっている。冷却器40の上面には放熱グリース70が塗布されている。放熱グリース70の厚さt2は0.1〜0.2mmである。この放熱グリース70は機械公差を吸収するためのものである。   As shown in FIG. 2, the cooler 40 is a water-cooled cooler. The cooler 40 is made of aluminum die casting, and the surface is a die-cast surface. The cooler 40 is formed in a box shape, and the coolant flows inside. The upper surface of the cooler 40 is formed horizontally, and this upper surface serves as an arrangement surface for the resin mold assembly Arm. A heat dissipating grease 70 is applied to the upper surface of the cooler 40. The thickness t2 of the heat dissipating grease 70 is 0.1 to 0.2 mm. The heat dissipating grease 70 is for absorbing mechanical tolerances.

このように、プリプレグ60の下面62と冷却器40の上面との間に放熱グリース70が配置されている。
プリプレグ60の厚さt1は、50〜500μmである。プリプレグ60の熱抵抗と放熱グリース70の熱抵抗との和は0.0002K・m^2/W未満である。
Thus, the heat dissipating grease 70 is disposed between the lower surface 62 of the prepreg 60 and the upper surface of the cooler 40.
The thickness t1 of the prepreg 60 is 50 to 500 μm. The sum of the thermal resistance of the prepreg 60 and the thermal resistance of the heat dissipating grease 70 is less than 0.0002 K · m ^ 2 / W.

モールド樹脂50は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂よりなり、外表面に複数の取付用突起(ボス)51を有する。具体的には、平面視において四角形状の樹脂モールドアッシィArmの四隅となる部位に取付用突起(ボス)51が設けられている。各取付用突起51にはネジ80が通る貫通孔51aが形成されている。冷却器40における貫通孔51aに対応する位置にネジ穴40aが形成されている。そして、ネジ80がモールド樹脂50の突起51の貫通孔51aを通して冷却器40のネジ穴40aに螺入されている。これにより、樹脂モールドされたコイル20(21,22)、UU型コア30(31,32)およびプリプレグ60が冷却器40に取り付けられている。なお、取付用突起(ボス)として、貫通孔を有する金属板を用い、当該金属板の一部をモールド樹脂50に埋設することにより構成してもよい。   The mold resin 50 is made of PPS (polyphenylene sulfide) resin and has a plurality of mounting projections (bosses) 51 on the outer surface. Specifically, mounting protrusions (bosses) 51 are provided at the four corners of the square resin mold assembly Arm in plan view. Each mounting projection 51 is formed with a through hole 51a through which a screw 80 passes. A screw hole 40 a is formed at a position corresponding to the through hole 51 a in the cooler 40. A screw 80 is screwed into the screw hole 40 a of the cooler 40 through the through hole 51 a of the protrusion 51 of the mold resin 50. As a result, the resin-molded coils 20 (21, 22), the UU type cores 30 (31, 32), and the prepreg 60 are attached to the cooler 40. Note that a metal plate having a through hole may be used as the mounting protrusion (boss), and a part of the metal plate may be embedded in the mold resin 50.

次に、作用について説明する。
誘導装置10の製造にあたり、コイル20(21,22)とU型コア31とU型コア32とプリプレグ60を用意する。
Next, the operation will be described.
In manufacturing the induction device 10, the coil 20 (21, 22), the U-shaped core 31, the U-shaped core 32, and the prepreg 60 are prepared.

そして、図4に示すように、分割したコア31,32とコイル20を仮組みし、これを射出成形用金型に置き、コイル20に半硬化状態のプリプレグ60を付けて、樹脂を流し込んでモールド樹脂50で一体化する。つまり、コイル20(21,22)の内周側にU型コア31,32を挿入するとともにプリプレグ60を所定の位置にセットし、コイル20とコア30とプリプレグ60とを、コイル20における放熱部である下面23にプリプレグ60の一方の面である上面61が直接接するとともに他方の面である下面62が露出するようにモールド樹脂50でモールドする。この射出成形によりプリプレグ60が硬化してコイル20に接着する。これで樹脂モールドアッシィArmが形成される。   Then, as shown in FIG. 4, the divided cores 31 and 32 and the coil 20 are temporarily assembled, placed in an injection mold, a semi-cured prepreg 60 is attached to the coil 20, and the resin is poured. The mold resin 50 is integrated. That is, the U-shaped cores 31 and 32 are inserted on the inner peripheral side of the coil 20 (21, 22), the prepreg 60 is set at a predetermined position, and the coil 20, the core 30 and the prepreg 60 are connected to the heat radiating portion in the coil 20. The upper surface 61 which is one surface of the prepreg 60 is in direct contact with the lower surface 23 which is and is molded with the molding resin 50 so that the lower surface 62 which is the other surface is exposed. By this injection molding, the prepreg 60 is cured and bonded to the coil 20. Thus, the resin mold assembly Arm is formed.

一方、図5に示すように、冷却器40の上面に放熱グリース70を塗布する。そして、冷却器40の上面に放熱グリース70を介して樹脂モールドアッシィArmを搭載する。
その後、図2に示すように、ネジ80を冷却器40に螺入することにより樹脂モールドアッシィArmを冷却器40に固定する。つまり、モールド樹脂50から露出するプリプレグ60の他方の面である下面62と冷却器40との間に放熱グリース70が介在された状態でコイル20とコア30とプリプレグ60とを冷却器40に固定する。
On the other hand, as shown in FIG. 5, heat radiation grease 70 is applied to the upper surface of the cooler 40. Then, the resin mold assembly Arm is mounted on the upper surface of the cooler 40 via the heat radiation grease 70.
Thereafter, as shown in FIG. 2, the resin mold assembly Arm is fixed to the cooler 40 by screwing screws 80 into the cooler 40. That is, the coil 20, the core 30, and the prepreg 60 are fixed to the cooler 40 in a state in which the heat radiation grease 70 is interposed between the lower surface 62 that is the other surface of the prepreg 60 exposed from the mold resin 50 and the cooler 40. To do.

その結果、図1,2に示す誘導装置(リアクトル)10を製造することができる。
そして、このように製造された誘導装置(リアクトル)10において、昇圧の際にコイル20が通電され、この通電に伴いコイル20が発熱する。コイル20に発生した熱は下面23からプリプレグ60および放熱グリース70を通して冷却器40に逃がされる。このとき、プリプレグ60は薄く熱を伝達しやすく放熱性に優れる。また、コイル20には最大でDC800ボルト程度の電圧がかかるが、プリプレグ60により絶縁が確保されている。
As a result, the guidance device (reactor) 10 shown in FIGS. 1 and 2 can be manufactured.
And in the induction device (reactor) 10 manufactured in this way, the coil 20 is energized at the time of boosting, and the coil 20 generates heat with this energization. Heat generated in the coil 20 is released from the lower surface 23 to the cooler 40 through the prepreg 60 and the heat radiation grease 70. At this time, the prepreg 60 is thin and easily transmits heat and has excellent heat dissipation. In addition, although a maximum voltage of about DC 800 volts is applied to the coil 20, insulation is ensured by the prepreg 60.

次に、図7に示した比較例としての誘導装置100と、本実施形態の誘導装置10を比較する。
図7の誘導装置100において、コア101とコイル102を樹脂103でインサート射出成形して、これを、冷却器104の上面にシリコーン樹脂の放熱シート105を介して配置する。さらに、この状態においてネジ106を、コア101とコイル102を封止する樹脂103を貫通して冷却器104に対し、ゲル状の放熱シート105を押しつぶすために大きな力1000N〜5000N(好ましくは3000N)が加わるように螺入する(ネジ止めする)。この加圧状態とすることにより、放熱シート105と冷却器104とを密着させることができる。そして、コイル102に発生した熱は下面から放熱シート105を介して冷却器104に逃がされる。
Next, the guidance device 100 as a comparative example shown in FIG. 7 is compared with the guidance device 10 of the present embodiment.
In the induction device 100 of FIG. 7, the core 101 and the coil 102 are insert injection molded with a resin 103, and this is disposed on the upper surface of the cooler 104 via a heat dissipation sheet 105 made of silicone resin. Further, in this state, the screw 106 passes through the resin 103 that seals the core 101 and the coil 102, and a large force 1000N to 5000N (preferably 3000N) to crush the gel-like heat radiation sheet 105 against the cooler 104. Screw in (add screws) to add. By setting it as this pressurization state, the thermal radiation sheet 105 and the cooler 104 can be stuck. The heat generated in the coil 102 is released from the lower surface to the cooler 104 via the heat dissipation sheet 105.

コイル102には最大でDC800ボルト程度の電圧がかかる。ここで、コイル102は表面には絶縁のためのポリイミドアミド(エナメル)が被覆されているが、ピンホールが存在する。そのため、冷却器104との絶縁をとるために絶縁性の放熱シート105を用いているが、製造工程でゲル状の放熱シート105を押しつぶすために大きな力1000N〜5000N(好ましくは3000N)が必要となり、工程の負荷が大きくなる。また、放熱シート105を押しつぶした厚さ0.9mmの状態では、絶縁性の安全率が低い。このように、放熱シート105で絶縁保証するのではなく、別途絶縁性の高い部材でコイル102下面を覆いたいが、絶縁部材は熱伝導率が低いために熱抵抗が悪化することが懸念される。   A maximum voltage of about DC 800 volts is applied to the coil 102. Here, the coil 102 has a surface coated with polyimideamide (enamel) for insulation, but has a pinhole. Therefore, although the insulating heat radiation sheet 105 is used to insulate from the cooler 104, a large force of 1000N to 5000N (preferably 3000N) is required to crush the gel heat radiation sheet 105 in the manufacturing process. The process load increases. Further, in the state where the thickness of the heat dissipation sheet 105 is crushed 0.9 mm, the insulating safety factor is low. In this way, the insulation is not guaranteed by the heat dissipation sheet 105, but the lower surface of the coil 102 is desired to be covered with a separate highly insulating member. However, since the insulating member has low thermal conductivity, there is a concern that the thermal resistance may deteriorate. .

これに対し、図2に示す本実施形態においては、コイル20(21,22)の下面23に、絶縁部材としてのプリプレグ60を薄肉で使用している。つまり、絶縁部材としてのプリプレグ60は、熱硬化型樹脂のBステージシート、例えば、FR−4等を用いることができる。そして、製造工程において、射出成形時にインサート成形することで、工程を増やさないで済む。   On the other hand, in this embodiment shown in FIG. 2, the prepreg 60 as an insulating member is used thinly on the lower surface 23 of the coil 20 (21, 22). That is, the prepreg 60 as the insulating member can be a thermosetting resin B stage sheet, for example, FR-4. And in a manufacturing process, it does not need to increase a process by insert-molding at the time of injection molding.

また、プリプレグ60は絶縁信頼性が高い。また、プリプレグ60の厚さt1は50〜500μmであり、薄肉での使用により熱抵抗が低減されている。さらに、プリプレグ60は熱伝導率が0.4〜10W/m・K程度である。よって、インサート成形部材を一つ増やすだけで、絶縁性向上および放熱性能向上を図ることができる。   Further, the prepreg 60 has high insulation reliability. Moreover, the thickness t1 of the prepreg 60 is 50-500 micrometers, and thermal resistance is reduced by the use by thin wall. Furthermore, the prepreg 60 has a thermal conductivity of about 0.4 to 10 W / m · K. Therefore, it is possible to improve insulation and improve heat dissipation performance by simply adding one insert molding member.

熱抵抗を試算すると、次のようになる。
図7のように発熱源であるコイル102と冷却器104との間において放熱材料(熱伝導材料)として放熱シート105を用いる場合について計算する。
The thermal resistance is calculated as follows.
As shown in FIG. 7, the calculation is performed for the case where the heat radiation sheet 105 is used as the heat radiation material (heat conduction material) between the coil 102 as the heat generation source and the cooler 104.

放熱シート105として、熱伝導率λが4.5W/m・Kで、厚さtが0.9mmで用いたとする。この場合、熱抵抗(接触熱抵抗)Rは、R=t/λであるので、R=0.0002K・m^2/Wとなる。   It is assumed that the heat dissipation sheet 105 is used with a thermal conductivity λ of 4.5 W / m · K and a thickness t of 0.9 mm. In this case, since the thermal resistance (contact thermal resistance) R is R = t / λ, R = 0.0002 K · m ^ 2 / W.

一方、図2のように発熱源であるコイル20(21,22)と冷却器40との間において放熱材料(熱伝導材料)としてプリプレグ60および放熱グリース70を用いる場合について計算する。   On the other hand, the calculation is performed for the case where the prepreg 60 and the heat radiating grease 70 are used as the heat radiating material (heat conducting material) between the coil 20 (21, 22) as the heat source and the cooler 40 as shown in FIG.

プリプレグ60と放熱グリース70とは積層して配置され、プリプレグ60はコイル20側に、放熱グリース70は冷却器40側に配置される。
この場合、プリプレグ60は、熱伝導率λ1が3.0W/m・Kで、厚さt1が0.12mmのものを用いたとする。
The prepreg 60 and the heat dissipating grease 70 are stacked, the prepreg 60 is disposed on the coil 20 side, and the heat dissipating grease 70 is disposed on the cooler 40 side.
In this case, it is assumed that the prepreg 60 has a thermal conductivity λ1 of 3.0 W / m · K and a thickness t1 of 0.12 mm.

この場合、熱抵抗(接触熱抵抗)R1は、R1=t1/λ1であるので、R1=0.00004K・m^2/Wとなる。
一方、放熱グリース70は、熱伝導率λ2が3.5W/m・Kで、厚さt2が0.2mmで用いたとする。この場合、熱抵抗(接触熱抵抗)R2は、R2=t2/λ2であるので、R2≒0.00006K・m^2/Wとなる。
In this case, since the thermal resistance (contact thermal resistance) R1 is R1 = t1 / λ1, R1 = 0.00004 K · m ^ 2 / W.
On the other hand, it is assumed that the thermal grease 70 is used with a thermal conductivity λ2 of 3.5 W / m · K and a thickness t2 of 0.2 mm. In this case, since the thermal resistance (contact thermal resistance) R2 is R2 = t2 / λ2, R2≈0.00006 K · m ^ 2 / W.

よって、プリプレグ60と放熱グリース70との積層体における合計の熱抵抗(接触熱抵抗)Rthは、プリプレグ60の熱抵抗R1と放熱グリース70の熱抵抗R2の直列合成、即ち、Rth=R1+R2であるので、Rth=0.0001K・m^2/Wとなる。   Therefore, the total thermal resistance (contact thermal resistance) Rth in the laminate of the prepreg 60 and the heat radiating grease 70 is a serial combination of the heat resistance R1 of the prepreg 60 and the heat resistance R2 of the heat radiating grease 70, that is, Rth = R1 + R2. Therefore, Rth = 0.0001K · m ^ 2 / W.

従って、図7の誘導装置100の場合、即ち、発熱源であるコイル102と冷却器104の間において放熱材料(熱伝導材料)として放熱シート105を用いる場合に比べ、図2の本実施形態の誘導装置10の場合、即ち、発熱源であるコイル20(21,22)と冷却器40との間において放熱材料(熱伝導材料)としてプリプレグ60および放熱グリース70を用いる場合には、熱抵抗を半減することができる。つまり、熱抵抗を低減し、放熱性の向上が図られる。   Therefore, in the case of the induction device 100 of FIG. 7, that is, compared to the case where the heat radiation sheet 105 is used as the heat radiation material (heat conduction material) between the coil 102 as the heat source and the cooler 104, the present embodiment of FIG. In the case of the induction device 10, that is, when the prepreg 60 and the heat radiation grease 70 are used as the heat radiation material (heat conduction material) between the coil 20 (21, 22) as the heat source and the cooler 40, the thermal resistance is reduced. Can be halved. That is, heat resistance is reduced and heat dissipation is improved.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)誘導装置10の構成として、コイル20(21,22)と、コイル20(21,22)に対して閉磁路を形成するUU型コア30(31,32)と、冷却器40と、を備える。コイル20(21,22)にはプリプレグ60が接触するとともに、コイル20(21,22)とUU型コア30(31,32)とプリプレグ60がモールド樹脂50でモールドされ、コイル20(21,22)に接触していないプリプレグ60の一部はモールド樹脂50から露出し、プリプレグ60と冷却器40との間に放熱グリース70を配置している。よって、熱抵抗を低減して放熱性の向上を図ることができる。また、プリプレグ60を用いてコイル20と冷却器40との絶縁を確保でき、絶縁信頼性の向上を図ることができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) As a configuration of the induction device 10, a coil 20 (21, 22), a UU-type core 30 (31, 32) that forms a closed magnetic path with respect to the coil 20 (21, 22), a cooler 40, Is provided. The coil 20 (21, 22) is in contact with the prepreg 60, and the coil 20 (21, 22), the UU cores 30 (31, 32), and the prepreg 60 are molded with the molding resin 50, and the coil 20 (21, 22). A portion of the prepreg 60 that is not in contact with the prepreg is exposed from the mold resin 50, and the heat dissipating grease 70 is disposed between the prepreg 60 and the cooler 40. Accordingly, the heat resistance can be improved by reducing the thermal resistance. Further, the insulation between the coil 20 and the cooler 40 can be secured by using the prepreg 60, and the insulation reliability can be improved.

(2)プリプレグ60の厚さは、50〜500μmであるので、コイル20と冷却器40との間の距離を必要最小限に抑え、熱抵抗を低減して放熱性を向上させることができる。   (2) Since the thickness of the prepreg 60 is 50 to 500 μm, the distance between the coil 20 and the cooler 40 can be minimized and the heat resistance can be reduced and the heat dissipation can be improved.

(3)プリプレグ60の熱抵抗と放熱グリース70の熱抵抗との和は0.0002K・m^2/W未満であるので、放熱性が向上する。
(4)車載用であるので、実用的である。
(3) Since the sum of the thermal resistance of the prepreg 60 and the thermal resistance of the heat dissipating grease 70 is less than 0.0002 K · m ^ 2 / W, the heat dissipation is improved.
(4) Since it is for in-vehicle use, it is practical.

(5)放熱シート105を用いておらず、1000N〜5000N、好ましくは3000Nもの力で押さなくてもよい。その結果、組み立て工程における負荷の低減を図ることができる。   (5) The heat radiating sheet 105 is not used, and it may not be pressed with a force of 1000N to 5000N, preferably 3000N. As a result, it is possible to reduce the load in the assembly process.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・図2に代わり図6に示すように、アルミ基板90にプリプレグ60を張り付けた状態でコイル20(21,22)と放熱グリース70との間にインサート成形にて配置してもよい。つまり、コイル20に接触していないプリプレグ60の一部はモールド樹脂50から露出し、プリプレグ60と冷却器40との間に放熱グリース70およびアルミ基板90を配置してもよい。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
As shown in FIG. 6 instead of FIG. 2, the prepreg 60 may be attached to the aluminum substrate 90 and may be disposed between the coil 20 (21, 22) and the heat radiating grease 70 by insert molding. That is, a part of the prepreg 60 that is not in contact with the coil 20 may be exposed from the mold resin 50, and the heat radiation grease 70 and the aluminum substrate 90 may be disposed between the prepreg 60 and the cooler 40.

・冷却器は、水冷式冷却器でも空冷式冷却器でもよい。
・誘導装置10においてコイル20(21,22)とUU型コア30(31,32)によりリアクトルを構成したが、これに代わりトランスを構成してもよい。
-The cooler may be a water-cooled cooler or an air-cooled cooler.
-Although the reactor was comprised by the coil 20 (21, 22) and the UU type | mold core 30 (31, 32) in the induction device 10, you may comprise a transformer instead.

・誘導装置は、車載用誘導装置でなくてもよく、車載用以外の産業用インバータ等に用いる誘導装置に適用してもよい。
次に、上記実施形態および別例から把握できる技術的思想について、効果とともに以下に追記する。
The induction device may not be an in-vehicle induction device, and may be applied to an induction device used for an industrial inverter other than the in-vehicle use.
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below together with the effects.

(イ)コイルと、前記コイルに対して閉磁路を形成するコアと、冷却器と、を備えた誘導装置の製造方法であって、
前記コイルと前記コアとプリプレグとを、前記コイルにおける放熱部に前記プリプレグの一方の面が直接接するとともに前記プリプレグの他方の面が露出するようにモールド樹脂でモールドする樹脂モールド工程と、
前記モールド樹脂から露出する前記プリプレグの他方の面と前記冷却器との間に放熱グリースが介在された状態で前記コイルと前記コアと前記プリプレグとを前記冷却器に固定する固定工程と、
を有することを特徴とする誘導装置の製造方法。
(A) A method for manufacturing an induction device including a coil, a core that forms a closed magnetic path with respect to the coil, and a cooler,
A resin molding step of molding the coil, the core, and the prepreg with a mold resin so that one surface of the prepreg is in direct contact with a heat dissipation portion of the coil and the other surface of the prepreg is exposed;
A fixing step of fixing the coil, the core, and the prepreg to the cooler in a state in which heat-release grease is interposed between the other surface of the prepreg exposed from the mold resin and the cooler;
A method for manufacturing a guidance device.

この技術的思想によれば、放熱シート105を用いておらず、放熱シート105を押圧して使用する必要がなく、組み立て工程における負荷の低減を図ることができる。また、プリプレグは安価であり、放熱シート105を撤廃可能なためコストの増加を抑制することができる。   According to this technical idea, the heat-dissipating sheet 105 is not used, and it is not necessary to press and use the heat-dissipating sheet 105, and the load in the assembly process can be reduced. Moreover, since the prepreg is inexpensive and the heat dissipation sheet 105 can be eliminated, an increase in cost can be suppressed.

10…誘導装置、20…コイル、30…コア、40…冷却器、50…モールド樹脂、60…プリプレグ、61…上面、62…下面、70…放熱グリース、t1…厚さ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Guidance device, 20 ... Coil, 30 ... Core, 40 ... Cooler, 50 ... Mold resin, 60 ... Pre-preg, 61 ... Upper surface, 62 ... Lower surface, 70 ... Radiation grease, t1 ... Thickness.

Claims (4)

コイルと、
前記コイルに対して閉磁路を形成するコアと、
冷却器と、
を備えた誘導装置であって、
前記コイルにはプリプレグが接触するとともに、前記コイルと前記コアと前記プリプレグがモールド樹脂でモールドされ、前記コイルに接触していない前記プリプレグの一部は前記モールド樹脂から露出し、前記プリプレグと前記冷却器との間に放熱グリースを配置してなることを特徴とする誘導装置。
Coils,
A core that forms a closed magnetic path for the coil;
A cooler,
A guidance device comprising:
A prepreg is in contact with the coil, the coil, the core, and the prepreg are molded with a mold resin, and a part of the prepreg that is not in contact with the coil is exposed from the mold resin, and the prepreg and the cooling An induction device comprising heat dissipating grease placed between the two.
前記プリプレグの厚さは、50〜500μmであることを特徴とする請求項1に記載の誘導装置。   The induction device according to claim 1, wherein the prepreg has a thickness of 50 to 500 μm. 前記プリプレグの熱抵抗と前記放熱グリースの熱抵抗との和は0.0002K・m^2/W未満であることを特徴とする請求項1または2に記載の誘導装置。   The induction device according to claim 1 or 2, wherein the sum of the thermal resistance of the prepreg and the thermal resistance of the heat-dissipating grease is less than 0.0002 K · m ^ 2 / W. 車載用であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の誘導装置。   The guidance device according to any one of claims 1 to 3, wherein the guidance device is for in-vehicle use.
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