JP2015176886A - Attachment structure of reactor - Google Patents
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Description
本発明は、リアクトルの取り付け構造に関する。リアクトルは、コイルを利用した受動素子である。 The present invention relates to a reactor mounting structure. The reactor is a passive element using a coil.
リアクトルは、電圧コンバータ等に使われる。具体的に例えば、昇圧と降圧を行うことができる電圧コンバータでは、2個のスイッチング素子の直列回路の中点と低電圧側の高電位端子との間にリアクトルが接続される。電動車両の走行用モータに電力を供給する電圧コンバータ付きの電力変換器では、扱う電力が大きいためリアクトルの発熱量が大きい。そこで、電動車両などでは、伝熱シートを挟んでリアクトルのコイルを電力変換器のケースに接触させ、熱をケースに拡散させる技術が採用されることがある。なお、「ケース」は、その側壁や底板などに冷媒が通る流路が設けられいる場合もある。即ち、ケースは冷却器を兼ねている場合もある。 The reactor is used for a voltage converter or the like. Specifically, for example, in a voltage converter capable of performing step-up and step-down, a reactor is connected between the middle point of a series circuit of two switching elements and a high potential terminal on the low voltage side. In a power converter with a voltage converter that supplies electric power to a running motor of an electric vehicle, the amount of heat handled is large, and thus the amount of heat generated by the reactor is large. Therefore, in an electric vehicle or the like, a technique may be adopted in which the coil of the reactor is brought into contact with the case of the power converter with the heat transfer sheet interposed therebetween to diffuse heat to the case. The “case” may be provided with a flow path through which the refrigerant passes through the side wall, the bottom plate, or the like. That is, the case may also serve as a cooler.
電動車両などは10年単位で使われるため、経年劣化対策が重要である。伝熱シートを挟んでケース底面にリアクトルを取り付けた場合、伝熱シートが経年劣化で薄くなり、コイルと伝熱シートの密着性が低下する可能性がある。また、密着性が低下しないようにコイルとケースで伝熱シートを強く締めつけると、経年劣化で伝熱シートが脆くなり、伝熱シートの端が崩れてしまってその塵埃がケース内に飛散する虞もある。なお、電動車両に搭載される電力変換器は電動車両の振動を受けるが、その振動も伝熱シートの端を千切れさせる一因となる。 Since electric vehicles and the like are used every 10 years, countermeasures against aging are important. When a reactor is attached to the bottom of the case with the heat transfer sheet interposed therebetween, the heat transfer sheet may become thin due to deterioration over time, and the adhesion between the coil and the heat transfer sheet may be reduced. Also, if the heat transfer sheet is tightened tightly with the coil and case so that the adhesion does not deteriorate, the heat transfer sheet becomes brittle due to deterioration over time, and the edges of the heat transfer sheet may collapse and the dust may be scattered in the case There is also. In addition, although the power converter mounted in an electric vehicle receives the vibration of an electric vehicle, the vibration also becomes a cause of tearing the edge of a heat-transfer sheet | seat.
そこで、特許文献1では、ケース底面に窪みを設け、その窪みに伝熱シートを配置しつつ、その上にコイルが位置するようにリアクトルを配置する技術が提案されている。窪みは伝熱シートと同じ大きさであり、窪みの側面に伝熱シートが当接する。リアクトルを取り付けると、コイルが伝熱シートをその厚み方向に圧迫する。この圧迫により、伝熱シートが横方向(窪みの底面と伝熱シートとコイルの積層方向に垂直な方向)に拡がろうとするが、窪みの側面が伝熱シートを拘束するので伝熱シートが拡がらない。それゆえ、時間を経ても伝熱シートの厚みが薄くならず、伝熱シートとコイルの高密度の接触が保たれる。また、伝熱シートは窪みの中に収まっているので、その端が千切れてもケースの各所へ飛散することが防止される。 Therefore, Patent Document 1 proposes a technique in which a recess is provided on the bottom surface of the case, a heat transfer sheet is disposed in the recess, and a reactor is disposed so that a coil is positioned thereon. The depression is the same size as the heat transfer sheet, and the heat transfer sheet abuts on the side surface of the depression. When the reactor is attached, the coil presses the heat transfer sheet in the thickness direction. Due to this compression, the heat transfer sheet tends to spread in the lateral direction (the direction perpendicular to the bottom surface of the dent and the stacking direction of the heat transfer sheet and the coil), but the side surface of the dent restrains the heat transfer sheet. Does not spread. Therefore, the thickness of the heat transfer sheet is not reduced over time, and high-density contact between the heat transfer sheet and the coil is maintained. Moreover, since the heat transfer sheet is housed in the recess, even if the end of the heat transfer sheet is cut off, it is prevented from scattering to various parts of the case.
特許文献1の技術は、ケースに窪みを形成する必要がある。本明細書は、窪みを設けることなく、リアクトルのコイルとケース床面(プレート)に挟まれる伝熱シートとコイルとの密着性の低下あるいは伝熱シートの飛散を防止する技術を提供する。 The technique of Patent Document 1 needs to form a recess in the case. This specification provides the technique of preventing the fall of the adhesiveness of the heat-transfer sheet | seat and coil which are pinched | interposed between the coil of a reactor, and a case floor surface (plate), or scattering of a heat-transfer sheet | seat, without providing a hollow.
本明細書が開示する技術は、リアクトルのプレートへの取り付け構造に関する。その構造は、リアクトルのコイルの一側面が伝熱シートを挟んでプレートに接している。さらに、コイルとプレートの間から露出する伝熱シートを囲むように、リアクトルとプレートの間の隙間が伸縮性素材で封止されていることを特徴とする。伸縮性素材とは、別言すればシール材であり、典型的にはOリングあるいはガスケットである。伸縮性素材は、より具体的には、シリコンゴムのリングである。また、「プレート」とは、リアクトルを固定する部材を表すものであり、典型的には電力変換器のケースの側壁あるいは底板である。 The technology disclosed in this specification relates to a structure for attaching a reactor to a plate. In the structure, one side of the reactor coil is in contact with the plate with the heat transfer sheet interposed therebetween. Further, the gap between the reactor and the plate is sealed with an elastic material so as to surround the heat transfer sheet exposed from between the coil and the plate. In other words, the stretchable material is a sealing material, typically an O-ring or a gasket. More specifically, the elastic material is a silicon rubber ring. The “plate” represents a member for fixing the reactor, and is typically a side wall or a bottom plate of the case of the power converter.
上記の構造によれば、プレートとリアクトルの間の押し付け力が伝熱シートと伸縮性素材に分散する。即ち、伝熱シートに加わる荷重が減るので伝熱シートの劣化進行が抑制される。従って、劣化によるコイルと伝熱シートの密着性低下が抑制される。また、仮に伝熱シートの端が千切れたとしても、伸縮性素材がリアクトルとプレートの間の隙間を密閉しているので、千切れた破片が四散することがない。 According to the above structure, the pressing force between the plate and the reactor is dispersed in the heat transfer sheet and the stretchable material. That is, since the load applied to the heat transfer sheet is reduced, the progress of deterioration of the heat transfer sheet is suppressed. Therefore, a decrease in the adhesion between the coil and the heat transfer sheet due to deterioration is suppressed. Even if the end of the heat transfer sheet is broken, the stretchable material seals the gap between the reactor and the plate, so that broken pieces are not scattered.
本明細書が開示する技術によれば、リアクトルを固定するプレートに窪みを設けることなく、リアクトルのコイルと床面(プレート)の間の伝熱シートとコイルとの密着性の低下あるいは飛散を防止することができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 According to the technology disclosed in the present specification, it is possible to prevent deterioration or scattering of the adhesion between the heat transfer sheet and the coil between the reactor coil and the floor surface (plate) without providing a recess in the plate for fixing the reactor. can do. Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.
図面を参照して実施例のリアクトル取り付け構造を説明する。図1に、ケース底板10の上に取り付けられたリアクトル2の平面図を示す。図2は図1のII−II線に沿った断面図であり、図3は図1のIII−III線に沿った断面図である。このリアクトル2は、電動車両の走行用モータに電力を供給する電力変換器に用いられるデバイスであり、符号10は、電力変換器の底板を示している。より具体的には、リアクトル2は、バッテリの電圧を昇圧する電圧コンバータ回路の一部品である。なお、図1では、樹脂カバー5に覆われている部品を破線で描いてある。
A reactor mounting structure of an embodiment will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the top view of the
リアクトル2は、一部が平行になっているリング状のコア4と、コア4の平行部分を覆っている樹脂製のボビン7と、夫々のボビンに巻回されているコイル3a、3bと、コア4とボビン7とコイル3a、3bをモールドしている樹脂カバー5を備えている。なお、樹脂カバー5は、コイル3a、3bの全てを覆っているのではなく、コイル3a、3bの下面が樹脂カバー5から露出している。樹脂カバー5は、コア4とボビン7とコイル3a、3bのアセンブリを金型に入れ、そこに溶融樹脂を射出成形して作られる。
The
リアクトル2には、走行用のモータを駆動する大きな電流が流れるため、その発熱量が大きい。コイル3a、3bの温度上昇を抑えるため、リアクトル2は、伝熱シート8を挟んでコイル3a、3bの一側面が底板10と接するようにケースに固定されている。なお、樹脂カバー5の側面からフランジが伸びており、リアクトル2は、そのフランジを通してボルト19でケース(底板10)に取り付けられている。なお、底板10からはボルト固定用の突起10aが伸びており、ボルト19はその突起10aに設けられた螺合孔に固定される。
Since a large current for driving the traveling motor flows through the
図3によく表れているように、コイル3a、3bの横断面は矩形である。別言すれば、コイル3a、3bは、四角柱形状である。その四角柱の一つの平坦な側面が伝熱シート8を挟んで底板10に接している。コイル3a、3bの熱は、伝熱シート8を介して底板10に拡散し、それによってコイル3a、3bの温度上昇が抑えられる。伝熱シート8は、例えばシリコン樹脂に、熱伝導性を高める多数の金属小片を混ぜたものである。
As clearly shown in FIG. 3, the cross sections of the
樹脂カバー5の底面には、コイル3a、3bを囲むように溝5aが設けられている。なお、樹脂カバー5の低面とは、底板10と対向している面である。その溝5aにガスケット6が嵌められている。溝5aは底板10と対向しており、ガスケット6は、溝5aに嵌りつつ、樹脂カバー5と底板10の間の隙間を埋めている。ガスケット6は、コイル3a、3bと底板10の間から露出する伝熱シート8を囲むように、リアクトル2と底板10の間の隙間を封止している。別言すれば、ガスケット6は、伝熱シート8が位置する空間を外部の空間から遮断する。
A
ガスケット6は、例えばシリコンゴムで作られており、伸縮性(反発性)を有する。図2、図3に示されているように、ガスケット6は、樹脂カバー5と底板10に圧迫され、底板10の側に近い部位が変形している。
The
このガスケット6の利点を説明する。図1、図2に示されているように、リアクトル2は、4本のボルト19によって、底板10に押し付けられるように取り付けられている。その荷重により、伝熱シート8がリアクトル2のコイル3a、3bの平坦な一側面と底板10との間で押圧されるとともに、ガスケット6が樹脂カバー5の底面と底板10の間で押圧される。即ち、リアクトル2を底板10に押し付ける力は伝熱シート8とガスケット6に分散する。それゆえ、ガスケット6が無い場合と比較して、リアクトル2のボルト固定に起因して伝熱シート8に生じる応力が低減される。伝熱シート8に加わる応力が低減されることで、伝熱シート8の劣化の進行が抑制される。従って、伝熱シート8とコイル3a、3bとの高い密着性が長期にわたって確保される。
The advantages of this
なお、リアクトル2自体は、伝熱シート8の反発力とガスケット6の反発力の合力に相当する締め付け力で底板10に固定される。即ち、ガスケット6を配置することにより、リアクトル2を底板10に強固に固定することと、伝熱シート8への荷重軽減の両立が図られる。別言すれば、ガスケット6は、伝熱シート8への荷重を軽減する。
The
また、ガスケット6は、伝熱シート8を、リアクトル2と底板10の間の空間に封止する。それゆえ、劣化の進行、あるいは、車両振動により、伝熱シート8の端が千切れて離散しても、その離散した破片がリアクトル2と底板10の間の空間から外へ移動することがない。即ち、ガスケット6は、伝熱シート8から生じる塵埃が閉塞空間(リアクトル2と底板10とガスケット6で囲まれた空間)から外へ漏れることを防止する。例えば、リアクトル2が収納される電力変換器のケース内に伝熱シート8から出る塵埃が四散することが防止される。上記の利点は、底板10に窪みを設けるなどの加工を要することなく得られるものである。但し、本明細書が開示する技術は、底板10に窪みを設けてその中に伝熱シートを配置する態様を除外するものではないことに留意されたい。
Further, the
ガスケット6のその他の利点を説明する。ガスケット6は、リアクトル2の振動抑制にも貢献する。その結果、さらには、ガスケット6は、車両振動が与える伝熱シート8への影響を低減する。また、ガスケット6は、リアクトル2と底板10の間で伝熱シート8を囲っているので、伝熱シート8がずれてしまうことも防止する。別言すれば、伝熱シート8が常にコイル3a、3bと接する位置にとどまるようガスケット6が伝熱シート8の位置を規制している。この利点により、伝熱シート8を介してのコイル3a、3bから底板10への伝熱効率が低下することが防止される。
Other advantages of the
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。底板10が特許請求の範囲の記載におけるプレートの一例に相当する。ガスケット6が特許請求の範囲の記載における伸縮性素材の一例に相当する。ガスケット6の代わりにOリングを用いてもよい。ガスケット6は、シリコンゴムでなくともよい。ガスケット6は、例えば樹脂製であってもよい。実施例のリアクトル2は、リング状のコア5と2つのコイル3a、3bを有していたが、本明細書が開示する技術は、他の形状、例えば、直線状のコアと一つのコイルを有するリアクトルに適用することも好適である。
Points to be noted regarding the technology described in the embodiments will be described. The
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
2:リアクトル
3a、3b:コイル
4:コア
5:樹脂カバー
5a:溝
6:ガスケット(伸縮素材)
7:ボビン
8:伝熱シート
10:ケース底板(プレート)
10a:ボルト固定用突起
19:ボルト
2:
7: Bobbin 8: Heat transfer sheet 10: Case bottom plate (plate)
10a: Bolt fixing protrusion 19: Bolt
Claims (1)
前記リアクトルのコイルの一側面が伝熱シートを挟んで前記プレートに接しており、
前記コイルと前記プレートの間から露出する前記伝熱シートを囲むように、前記リアクトルと前記プレートの間の隙間が伸縮性素材で封止されていることを特徴とするリアクトルの取り付け構造。 It is a structure to attach the reactor to the plate,
One side of the coil of the reactor is in contact with the plate across the heat transfer sheet,
A reactor mounting structure, wherein a gap between the reactor and the plate is sealed with an elastic material so as to surround the heat transfer sheet exposed from between the coil and the plate.
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JP2020088205A (en) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | Reactor |
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