JP2016092199A - Reactor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド自動車などの車両に搭載される車載用DC−DCコンバータといった電力変換装置の構成部品などに利用されるリアクトルに関する。特に、コイルと、コイルに対向配置される金属部材との間の絶縁性に優れる上に、製造性にも優れるリアクトルに関するものである。 The present invention relates to a reactor used for a component part of a power conversion device such as a vehicle-mounted DC-DC converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle. In particular, the present invention relates to a reactor that is excellent in insulation between a coil and a metal member disposed opposite to the coil, and also excellent in manufacturability.
電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の部品の一つに、リアクトルがある。特許文献1は、ハイブリッド自動車などの車両に載置されるコンバータに利用されるリアクトルとして、巻線を螺旋状に巻回してなるコイルと、コイルの内外に配置されるコア片を環状に組み合わせてなる磁性コアとの組合体が金属製のケースに収納されたものを開示している。特許文献1は、コイルを金型に収納して樹脂を射出成形して、コイルを樹脂モールド部品とすることを開示している。
A reactor is one of the parts of a circuit that performs a voltage step-up operation or a voltage step-down operation.
リアクトルの放熱性を高めるなどの目的で、コイルを金属板の上に載置したり、上述のようにコイルを金属製のケースに収納したりする構造が採られることがある。このようなリアクトルに対して、上記金属板や金属製のケースといったコイルの近傍に配置される金属部材とコイルとの間の絶縁性に優れる上に、製造性にも優れることが望まれている。 For the purpose of improving the heat dissipation of the reactor, a structure may be employed in which the coil is placed on a metal plate or the coil is housed in a metal case as described above. With respect to such a reactor, it is desired that the metal plate and the metal case disposed in the vicinity of the coil are excellent in insulation between the coil and the metal, and that the manufacturability is also excellent. .
特許文献1に記載されるように、コイルを樹脂モールド部品とすれば、例えばコイルを金属製のケースに収納しても、コイルと、金属であるケースの底面や側面との間に樹脂モールド部品を構成する樹脂が絶縁材として介在する。そのため、コイルと金属製のケースとの間の絶縁性に優れる。しかし、樹脂モールド部品を製造するには、コイルを金型に収納する、コイルを圧縮保持する、樹脂を射出する、という複数の工程を経る。このように工程数が多いことで、コイルを樹脂モールド部品とすると、製造性に劣る。
As described in
コイルを樹脂モールド部品としなくても、コイルを構成する巻線として、導体線と、導体線を覆う絶縁被覆とを備える被覆線を利用すれば、この絶縁被覆を、コイルと金属製のケースなどの金属部材との間の絶縁材として利用できる。しかし、コイルが、断面矩形状の導体線を備える平角巻線を用いたエッジワイズコイルであると、絶縁被覆が局所的に損傷する可能性がある。損傷した場合には、コイルと金属製のケースとの間の絶縁性が劣化する。詳しくは、エッジワイズ曲げしてつくられる湾曲部分、例えばコイルが矩形筒状体などの角張った形状である場合には角部分、コイルが円筒体である場合には実質的に全体の絶縁被覆が、エッジワイズ曲げ時に曲げの外側が引っ張られるなどして局所的に薄くなったり、破れたりするなどの可能性がある。そのため、エッジワイズ曲げした湾曲部を有するコイルを備えていても、コイルと上述の金属部材との間の絶縁性に優れていながらも、生産性よく製造できるリアクトルが望まれる。 Even if the coil is not a resin-molded part, if a coated wire comprising a conductor wire and an insulation coating covering the conductor wire is used as the winding constituting the coil, this insulation coating can be used as a coil and a metal case, etc. It can be used as an insulating material between the metal members. However, if the coil is an edgewise coil using a rectangular winding having a conductor wire having a rectangular cross section, the insulation coating may be locally damaged. When damaged, the insulation between the coil and the metal case deteriorates. Specifically, a curved portion formed by edgewise bending, for example, when the coil has an angular shape such as a rectangular cylindrical body, a corner portion, and when the coil is a cylindrical body, substantially the entire insulation coating is provided. There is a possibility that the outer side of the bend is pulled at the time of edgewise bending, resulting in local thinning or tearing. Therefore, a reactor that can be manufactured with high productivity while having excellent insulation between the coil and the above-described metal member even though the coil has a curved portion bent edgewise is desired.
そこで、本発明の目的の一つは、コイルと、コイルに対向配置される金属部材との間の絶縁性に優れる上に、製造性にも優れるリアクトルを提供することにある。 Then, one of the objectives of this invention is providing the reactor which is excellent also in productivity while being excellent in the insulation between a coil and the metal member arrange | positioned facing a coil.
本発明の一態様に係るリアクトルは、平角巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、前記巻回部内に配置される部分を有する磁性コアとを備える。前記巻回部は、前記平角巻線がエッジワイズ曲げされてなる湾曲部を備える。更にこのリアクトルは、前記湾曲部のうち、前記巻回部の外周面と対向配置される金属部材との対向領域を覆うように取り付けられた絶縁被覆部を備える。 The reactor which concerns on 1 aspect of this invention is equipped with the coil which has a winding part formed by winding a flat coil | winding, and the magnetic core which has a part arrange | positioned in the said winding part. The winding part includes a curved part formed by edgewise bending the rectangular winding. Furthermore, this reactor is provided with the insulation coating part attached so that the opposing area | region with the metal member arrange | positioned facing the outer peripheral surface of the said winding part may be covered among the said curved parts.
上記のリアクトルは、コイルと金属部材との間の絶縁性に優れる上に、製造性にも優れる。 Said reactor is excellent in the insulation between a coil and a metal member, and also excellent in manufacturability.
[本発明の実施の形態の説明]
最初に本発明の実施形態を列記して説明する。
(1) 本発明の一態様に係るリアクトルは、平角巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、上記巻回部内に配置される部分を有する磁性コアとを備える。上記巻回部は、上記平角巻線がエッジワイズ曲げされてなる湾曲部を備える。更に、このリアクトルは、上記湾曲部のうち、上記巻回部の外周面と対向配置される金属部材との対向領域を覆うように取り付けられた絶縁被覆部を備える。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
(1) The reactor which concerns on 1 aspect of this invention is equipped with the coil which has a winding part formed by winding a flat coil | winding, and the magnetic core which has a part arrange | positioned in the said winding part. The winding part includes a curved part formed by edgewise bending the rectangular winding. Furthermore, this reactor is provided with the insulation coating part attached so that the opposing area | region with the outer peripheral surface of the said winding part and the metal member opposingly arranged among the said curved parts may be covered.
上記金属部材は、コイルの巻回部の外周面近傍に配置されるものをいう。例えば、上記コイルと上記磁性コアとを備える組合体を収納するケースであって、金属製の底部及び金属製の側壁部の少なくとも一方を有するもの、上記組合体を載置する載置面が金属製である部材(例えば金属板)、上記組合体を設置する金属製の設置対象などが挙げられる。上記のリアクトルは、上記ケースや上記金属板などを含む場合がある。 The said metal member says what is arrange | positioned in the outer peripheral surface vicinity of the winding part of a coil. For example, a case for housing an assembly including the coil and the magnetic core, which has at least one of a metal bottom and a metal side wall, and a mounting surface on which the assembly is mounted is a metal Examples include a member made of metal (for example, a metal plate), a metal installation object for installing the above-described assembly, and the like. The reactor may include the case and the metal plate.
上記の取り付けられた絶縁被覆部とは、コイルとは独立した部材であって、平角巻線を巻回してコイルを形成した後、別途、後付する部材である。上記絶縁被覆部は、上述の被覆線における絶縁被覆のように巻線製造時に導体線に一体化されたものや、上述のコイルを備える樹脂モールド部品の樹脂部分のようにコイルに一体に成形されたものではない。 The above-described insulating covering portion is a member independent of the coil, and is a member that is separately attached after winding the rectangular winding to form the coil. The insulation coating part is formed integrally with the coil, such as the one integrated with the conductor wire during the winding manufacturing, such as the insulation coating in the above-described coated wire, or the resin part of the resin mold part provided with the coil. Not a thing.
上記のリアクトルは、エッジワイズ曲げされた湾曲部を有するコイルを備えるものの、湾曲部に絶縁被覆部が取り付けられている。そのため、上記のリアクトルは、湾曲部を構成する平角巻線の絶縁被覆が巻回部の形成時などで損傷していることがあっても、湾曲部が金属部材への沿面放電の起点となることを効果的に防止できる。従って、上記のリアクトルは、コイルと金属部材との間の絶縁性に優れる上に、絶縁信頼性が高い。 Although the above reactor includes a coil having a curved portion bent edgewise, an insulating coating portion is attached to the curved portion. Therefore, in the above reactor, even if the insulation coating of the rectangular winding constituting the bending portion is damaged when the winding portion is formed, the bending portion becomes a starting point of creeping discharge to the metal member. Can be effectively prevented. Therefore, the reactor is excellent in insulation between the coil and the metal member and has high insulation reliability.
また、上記のリアクトルは、巻回部の湾曲部に、別途用意した絶縁被覆部を取り付けることで容易に製造できる。絶縁被覆部を例えば樹脂の成形品とした場合でも、樹脂を所定の形状に成形すればよく、上述のコイルを一体に備える樹脂モールド部品を製造する場合に比較して容易に製造できる。これらの点から、上記のリアクトルは、製造性に優れる。 Moreover, said reactor can be easily manufactured by attaching the insulation coating part prepared separately to the curved part of a winding part. Even when the insulating coating portion is formed of a resin, for example, the resin may be molded into a predetermined shape, and can be easily manufactured as compared with the case of manufacturing a resin molded part integrally including the above-described coil. From these points, the reactor described above is excellent in manufacturability.
(2) 上記のリアクトルの一例として、上記巻回部が角部を丸めた角筒状体であり、上記湾曲部の対向領域が上記角部を含む形態が挙げられる。 (2) As an example of the reactor described above, a configuration in which the winding portion is a rectangular tubular body with rounded corners, and a region in which a facing region of the curved portion includes the corners is exemplified.
上記角筒状体に備える角部は、平角巻線をエッジワイズ曲げして形成されることで、その外形は直角のような鋭利な角ではなく、丸められた湾曲形状となる。丸められた角部であっても、巻回部が円筒体である場合と比較すれば角張っており、沿面放電の起点となり易い。上記形態は、このような角部に絶縁被覆部が取り付けられているため、沿面放電を効果的に防止でき、コイルと金属部材との間の絶縁性に優れる。 The corner portion provided in the rectangular tube body is formed by edgewise bending a rectangular winding, so that its outer shape is not a sharp angle like a right angle but a rounded curved shape. Even a rounded corner is angular compared to the case where the wound portion is a cylindrical body, and tends to be a starting point for creeping discharge. In the above-described embodiment, since the insulating coating portion is attached to such a corner portion, creeping discharge can be effectively prevented, and the insulation between the coil and the metal member is excellent.
(3) 上記のリアクトルの一例として、上記コイルと上記磁性コアとを収納するケースを更に備え、上記金属部材が上記ケースの底部及び側壁部の少なくとも一方を含む形態が挙げられる。 (3) As an example of the reactor, there is a mode in which a case for storing the coil and the magnetic core is further provided, and the metal member includes at least one of a bottom portion and a side wall portion of the case.
上記形態は、コイルの巻回部を載置する載置面を有するケースの底部や、コイルの巻回部の外周を囲む側壁部が金属で構成されているものの、巻回部の湾曲部における上記載置面との対向領域や、上記側壁部との対向領域に絶縁被覆部が取り付けられている。そのため、上記形態は、コイルとケースの底部との間の沿面放電や、コイルとケースの側壁部との間の沿面放電を効果的に防止でき、絶縁性に優れる。また、上記形態は、ケースを備えて、このケースにコイルと磁性コアとを備える組合体が収納されるため、組合体の機械的保護、外部環境からの保護、ケースの金属部分を放熱経路とすることによる良好な放熱性の確保などを図ることができる。 In the above form, although the bottom part of the case having a mounting surface for placing the coil winding part and the side wall part surrounding the outer periphery of the coil winding part are made of metal, the curved part of the winding part An insulating coating is attached to a region facing the mounting surface and a region facing the side wall. Therefore, the said form can prevent effectively the creeping discharge between a coil and the bottom part of a case, and the creeping discharge between a coil and the side wall part of a case, and is excellent in insulation. Moreover, since the said form is equipped with a case and the assembly which contains a coil and a magnetic core is accommodated in this case, the mechanical protection of an assembly, the protection from an external environment, and the metal part of a case as a heat dissipation path | route By doing so, it is possible to ensure good heat dissipation.
(4) 上記のリアクトルの一例として、上記絶縁被覆部を含む樹脂の成形品を備える形態が挙げられる。 (4) As an example of the above reactor, a form including a resin molded product including the insulating coating portion may be mentioned.
樹脂の成形品は取り扱い易く、配置作業も容易に行える上に、樹脂を射出成型などすることで容易に製造でき、上述のコイルを一体に備える樹脂モールド部品と比較して製造性に優れる。このような樹脂の成形品の一部が絶縁被覆部であるため、上記形態は、巻回部の湾曲部に絶縁被覆部(上記成形品)を取り付け易く製造性に優れる上に、絶縁被覆部自体の製造性にも優れる。 Resin molded products are easy to handle and can be arranged easily, and can be easily manufactured by injection molding of the resin, and are more manufacturable as compared with resin molded parts integrally provided with the above-described coil. Since a part of such a resin molded product is an insulation coating portion, the above-described configuration facilitates attaching the insulation coating portion (the molded product) to the curved portion of the winding portion, and is excellent in manufacturability. Also excellent in manufacturability.
(5) 上記のリアクトルの一例として、上記コイルが一対の前記巻回部を並列に備えており、各巻回部に備える上記湾曲部の対向領域をそれぞれ覆う上記絶縁被覆部と、両巻回部に取り付けられた上記絶縁被覆部同士を連結する渡り部とを備える形態が挙げられる。 (5) As an example of the above-described reactor, the coil includes a pair of the winding portions in parallel, and the insulating covering portion that covers the opposing regions of the curved portion provided in each winding portion, and both winding portions And a crossover portion that connects the insulating coating portions attached to each other.
この形態では、各巻回部の湾曲部をそれぞれ覆う絶縁被覆部が渡り部によって一体になっているといえる。そのため、上記形態は、複数の絶縁被覆部をばらばらに備える場合に比較して、複数の絶縁被覆部が位置ずれし難く、配置状態の安定性に優れる。渡り部は、少なくとも一つの絶縁被覆部とは独立した部材とし、両者を接着剤や機械的な係合などによって一体にする他、渡り部と複数の絶縁被覆部とが一体成形された樹脂の成形品とすることができる。この成形品を備える形態は、両巻回部が備える複数の湾曲部に対して、複数の絶縁被覆部を同時に取り付けられて製造性に優れる。また、この成形品は、コイルとの接触面積が多いため成形品の配置状態が安定し易く、この点からも取り付け易い。更に、上記(4)で説明したように、この樹脂の成形品自体の製造性にも優れる。 In this embodiment, it can be said that the insulating covering portions that respectively cover the curved portions of the winding portions are integrated by the crossover portion. Therefore, the said form is excellent in the stability of an arrangement | positioning state compared with the case where a plurality of insulation coating parts are provided separately, and the plurality of insulation coating parts are not easily displaced. The crossover portion is a member independent of at least one insulation coating portion, and is made of a resin in which the crossover portion and a plurality of insulation coating portions are integrally formed, in addition to integrating them by an adhesive or mechanical engagement. It can be a molded product. The form provided with this molded product is excellent in manufacturability because a plurality of insulating coating parts are simultaneously attached to a plurality of curved parts provided in both winding parts. Moreover, since this molded product has a large contact area with the coil, the arrangement state of the molded product is easy to be stabilized, and it is easy to attach from this point. Furthermore, as described in the above (4), the resin molded product itself is also excellent in manufacturability.
(6) 上記のリアクトルの一例として、上記巻回部が角部を丸めた角筒状体であり、上記湾曲部の対向領域は上記角部を含み、上記角筒状体の一つの角部から別の角部に沿って設けられた樹脂の成形品を備え、上記樹脂の成形品は上記角筒状体の外周面における平面箇所を露出させる窓部と、上記湾曲部の対向領域を覆う上記絶縁被覆部とを備える形態が挙げられる。 (6) As an example of the reactor described above, the winding portion is a rectangular tubular body with rounded corners, the opposing region of the curved portion includes the angular portion, and one angular portion of the rectangular tubular body A resin molded product provided along another corner, and the resin molded product covers a window portion that exposes a planar portion on the outer peripheral surface of the rectangular tubular body, and a facing region of the curved portion. The form provided with the said insulation coating part is mentioned.
この形態の樹脂の成形品は、例えば、一つの巻回部に備える複数の湾曲部(角部)をそれぞれ覆う複数の絶縁被覆部を備え、これらが一体物になっている。そのため、上記形態は、複数の湾曲部に対して、複数の絶縁被覆部(上記成形品の一部)を同時に取り付けられて製造性に優れる。また、この形態の樹脂の成形品は、巻回部の角部だけでなく平面箇所にも配置される部分を有している。この点から、この樹脂の成形品は、巻回部の外周形状に沿っており、配置状態が安定し易く、この点からも取り付け易い。更に、この形態の樹脂の成形品は窓部を備えるため、窓部から露出された巻回部の平面箇所をコイルの放熱領域や、後述するコイル固定用の樹脂の充填領域などに利用できる上に、樹脂使用量を低減できる。その他、上記(4)で説明したように、この樹脂の成形品自体の製造性にも優れる。 The molded product of resin in this form includes, for example, a plurality of insulating coating portions that respectively cover a plurality of curved portions (corner portions) provided in one winding portion, and these are integrated. Therefore, the said form is excellent in manufacturability by attaching several insulation coating parts (a part of the said molded product) simultaneously with respect to several curved part. Moreover, the resin molded product of this form has a part arrange | positioned not only at the corner | angular part of a winding part but in a plane location. From this point, the molded product of the resin is along the outer peripheral shape of the winding portion, and the arrangement state is easy to be stabilized, and it is easy to attach from this point. Further, since the resin molded product of this embodiment includes a window portion, the planar portion of the winding portion exposed from the window portion can be used as a heat dissipation region for the coil, a resin filling region for fixing the coil, which will be described later, and the like. In addition, the amount of resin used can be reduced. In addition, as described in the above (4), the resin molded product itself is excellent in manufacturability.
(7) 上記のリアクトルの一例として、上記絶縁被覆部が絶縁テープを備える形態が挙げられる。 (7) As an example of the reactor described above, a form in which the insulating coating portion includes an insulating tape can be given.
上記形態は、絶縁テープを所望の形状、大きさに切断して所定の位置に貼り付けるという簡単な操作で、絶縁被覆部(上記絶縁テープを含む)を所望の領域に精度よく、容易に取り付けられて製造性に優れる。また、絶縁テープが備える接着層によって所定の位置に容易に固定でき、位置ずれが生じ難い。 In the above configuration, the insulating coating (including the insulating tape) can be easily and accurately attached to the desired area by a simple operation of cutting the insulating tape into a desired shape and size and attaching it to a predetermined position. And excellent manufacturability. Moreover, it can be easily fixed at a predetermined position by the adhesive layer provided in the insulating tape, and misalignment hardly occurs.
[本発明の実施形態の詳細]
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を具体的に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
[Details of the embodiment of the present invention]
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. The same reference numerals in the figure indicate the same names.
[実施形態1]
図1〜図4を参照して、実施形態1のリアクトル1を説明する。以下の説明では、図1に示すリアクトル1の下面が設置面となる状態を設置状態として説明する。この設置状態は例示であり、リアクトル1の側面や上面が設置面となる設置状態とすることができる。
[Embodiment 1]
The
(リアクトル)
・全体構成
実施形態1のリアクトル1は、図1に示すように、巻線2wを螺旋状に巻回してなる巻回部2a,2bを有するコイル2と、コイル2の巻回部2a,2b内外に配置される部分を有する磁性コア3とを備える。リアクトル1は、コンバータケースなどの設置対象(図示せず)に取り付けられて使用される。コイル2の巻回部2a,2bの外周面近傍には、金属部材が設けられる。図1では、リアクトル1の設置面側に金属部材4が配置された状態を例示する。リアクトル1は、巻線2wが平角巻線であって、巻回部2a,2bにエッジワイズ曲げされてなる湾曲部(この例では後述する角R部20〜22,25、図2)を有する点、湾曲部に取り付けられた絶縁被覆部(この例では後述する外カバー6Aの一部である角被覆部60〜62の少なくとも一つ,図2,図3)を備える点を特徴の一つとする。以下、構成要素ごとに詳細に説明する。
(Reactor)
-Overall structure As shown in FIG. 1, the
・コイル
コイル2は、図1,図4に示すように1本の連続する巻線2wを螺旋状に巻回して形成された一対の筒状の巻回部2a,2bと、巻線2wの一部から形成されて両巻回部2a,2bを接続する連結部2rとを備える。コイル2は、一対の巻回部2a,2bを各軸が平行するように並列(横並び)に備える。巻線2wの両端部はいずれも、巻回部2a,2bから適宜な方向に引き出されて端子金具(図示せず)などが取り付けられて、電源などの外部装置(図示せず)に電気的に接続される。
Coil The
特に、実施形態1のリアクトル1では、巻線2wとして断面長方形状の平角巻線を用いており、巻回部2a,2bをエッジワイズ巻きしてなるエッジワイズコイルとする。この例の平角巻線は、平角導体線(平角銅線など)と、導体線の外周を覆う絶縁被覆(ポリアミドイミドなど)とを備える被覆平角線(いわゆるエナメル線)としている。
In particular, in the
この例の巻回部2a,2bはいずれも同一形状であり、角部を丸めた四角筒状体である(図4)。端面形状は角部を丸めた四角環状である(図2)。丸められた角部は、巻線2w(平角巻線)をエッジワイズ曲げして形成される湾曲部であり、以下、角R部と呼ぶことがある。巻回部2a,2bはそれぞれ、四つの角R部を有する。具体的には、図2に示すように設置面側(下側)かつ内側の角R部20、設置面側かつ外側の角R部21、設置面とは対向側(上側)かつ外側の角R部22、設置面とは対向側かつ内側の角R部25を有する。巻回部2a,2bの外周面は、角R部20〜22,25の外周面をつくる四つの湾曲面と、隣り合う湾曲面間を繋ぐ四つの平面、即ち設置面である下面、設置面に対向する上面、上下面を繋ぐ外側面及び内側面とで構成される。
The winding
この例の湾曲部は、巻線2w(平角巻線)を概ね直角にエッジワイズ曲げして形成される。曲げ半径rは、平角巻線の幅wよりも若干大きいものの、巻回部が同一内周面積を有する円筒体である場合に比較して小さい傾向にあり、コイル2はある程度角張っているといえる。曲げ半径rは、巻回部の形状、大きさなどによって変化し、適宜選択できる。
The curved portion of this example is formed by edgewise bending the winding 2w (flat rectangular winding) substantially at a right angle. Although the bending radius r is slightly larger than the width w of the rectangular winding, it tends to be smaller than when the winding portion is a cylindrical body having the same inner peripheral area, and the
・磁性コア
磁性コア3は、図4に示すように複数の柱状のコア片31m,32m,…と、コア片31m,31m間、コア片31m,32m間に介在される複数のギャップ材31g,…とを備える。この例では、図4の上方から見てU字状であるコア片32m,32mが、そのU字の開口部が向かい合うように配置され、これらコア片32m,32m間に直方体状のコア片31mと平板状のギャップ材31gとの積層物が配置されて環状に組み付けられる。環状に組み付けられた磁性コア3は、コイル2を励磁したときに閉磁路を形成する。磁性コア3におけるコア片31mとU字状のコア片32mの一部は、コイル2の巻回部2a,2b内に配置される部分(以下、収納部分と呼ぶことがある)を構成し、U字状のコア片32mの残部は、コイル2が配置されず、コイル2から突出した部分を構成する。
コア片31m,32mは、軟磁性材料から構成される。コア片31m,32mは、鉄や鉄合金(Fe−Si合金、Fe−Ni合金など)といった軟磁性金属粉末や、更に絶縁被覆を備える被覆粉末などを圧縮成形した圧粉成形体、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料などが利用できる。この例では、圧粉成形体としている。ギャップ材31gは、コア片31m,32mよりも比透磁率が小さい材料(例えば、アルミナなどの非磁性材)から構成される。
The
この例のコア片31mは、角部を丸めた直方体状である(図2も参照)。コア片32mは、角部を丸めた直方体状のブロックと、このブロックから突出する一対の突出部分とを備える。ブロックは、コイル2から露出され、コイル2が配置されない部分を構成する(図1)。突出部分は、ブロックにおける巻回部2a,2bの端面に対向する内端面32e(ここでは逆T状の平面)からコイル2側に向かって突出する。これらの突出部分は、コア片31mと共に、巻回部2a,2b内に挿入配置される収納部分を構成する。各突出部分は、コア片31mと同様に角部を丸めた直方体状である。コア片32mは、上記一対の突出部分とは反対方向に、即ちコイル2から離れる側に突出する部分も備える。詳しくはブロックにおける巻回部2a,2bの並列方向の中央部分が、この中央部分を挟む両側の部分よりも上記反対方向に突出している。この中央部分の突出箇所を備えることでコア片32mは、中央部分の厚みと両側の部分の厚みとが同等程度となって、成形性に優れる。
The
また、この例の磁性コア3では、U字状のコア片32mにおける上記ブロックの設置面(下面)がコア片31mよりも突出している。この突出量は、コイル2と磁性コア3とを組み付けたときに、コイル2の巻回部2a,2bの設置面(下面)が金属部材4の表面4f(図2)に近接するように調整されている。より具体的には、図2に示すように巻回部2a,2bの設置面と、金属部材4の表面4fとの間の間隔が外カバー6Aの厚さに実質的に等しくなるように上記突出量が調整されている。そのため、コア片32mにおける上記ブロックの設置面は、コイル2と磁性コア3とを備える組合体の設置面の一部を構成する。その結果、リアクトル1は、組合体を金属部材4上に安定して配置できる上に、コイル2に加えて磁性コア3の一部も金属部材4に近接できて、放熱性を高められる。更に、この例ではコイル2と金属部材4との間に外カバー6Aの一部が介在するため、コイル2と金属部材4との間の絶縁性を高められる上に、後述の樹脂層42を形成し易い。
Moreover, in the
磁性コア3に備えるコア片及びギャップ材の個数、形状、大きさ、組成などは適宜変更できる。例えば、コア片32mを直方体状とし、上述の突出部分をコア片31mとすることができる。ギャップ材31gに代えて、エアギャップとしたり、ギャップを省略したりすることができる。
The number, shape, size, composition, and the like of the core pieces and gap members provided in the
・・金属部材
・・・ケース
リアクトル1におけるコイル2の外周面近傍に配置される金属部材が、例えば、コイル2と磁性コア3とを備える組合体を収納するケース(図示せず)の少なくとも一部である形態が挙げられる。この形態のリアクトル1は、代表的には組合体を収納するケースを備え、このケースが上述の設置対象に取り付けられる。ケースを備えるリアクトル1は、組合体の環境からの保護、機械的保護、ケースの少なくとも一部が金属で構成されていることによる良好な放熱性の確保を図ることができる。
..Metal member: Case At least one of cases (not shown) in which a metal member disposed in the vicinity of the outer peripheral surface of the
ケースは、代表的には、コイル2と磁性コア3とを備える組合体の載置面を有する底部と、底部から立設されて組合体の周囲を囲む側壁部とを備え、底部に対向する側が開口した箱体が挙げられる。少なくとも載置面は平面であると、組合体を安定して載置できる上に後述の樹脂層42を備える場合には樹脂層42を形成し易い。
The case typically includes a bottom portion having a mounting surface for the assembly including the
ケースは、例えば、その全体が金属で構成されたものが挙げられる。この場合、図1に示す金属部材4は金属製のケースの底部に相当する(側壁部は図示せず)。金属は、一般に樹脂と比較して熱伝導性に優れる上に、強度に優れる。そのため、金属製のケースを備えるリアクトル1は、ケース全体を放熱経路に利用できて放熱性に優れたり、組合体の保護を良好に行えたりする。ケースを構成する金属には、熱伝導性に優れる上に、軽量であるアルミニウムやアルミニウム合金などが好適に利用できる。その他の金属として、マグネシウムやマグネシウム合金などが挙げられる。金属製のケースは、代表的には一体成形されたものが挙げられる(以下、一体ケースと呼ぶことがある)。
An example of the case is one that is entirely made of metal. In this case, the
別のケースとして、底部と側壁部とが着脱可能な独立部材である形態が挙げられる(以下、組合せケースと呼ぶ)。組合せケースは、底部及び側壁部の少なくとも一方が金属で構成されたものが挙げられ、樹脂などの絶縁材料の成形品を含むと、絶縁性に優れ、軽量なケースとなる。組合せケースでは、側壁部を取り外して底部のみとし、載置面となるケースの内底面を露出した状態で組合体の載置や樹脂層42の形成などを行える。そのため、組合せケースを備えるリアクトル1は、製造性に優れる。側壁部が樹脂の成形品であれば、コイル2とケースの側壁部との間の絶縁性に優れる。底部が樹脂の成形品であれば、コイル2とケースの底部との間の絶縁性に優れる。
As another case, a form in which the bottom part and the side wall part are detachable independent members can be cited (hereinafter referred to as a combination case). Examples of the combination case include a case in which at least one of the bottom portion and the side wall portion is made of metal. When a combination product of an insulating material such as a resin is included, the case is excellent in insulation and lightweight. In the combination case, the side wall portion is removed to make only the bottom portion, and the assembly can be placed and the
組合せケースを構成する金属には、上述の一体ケースの項で述べた金属を利用できる。組合せケースを構成する絶縁材料には、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ウレタン樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂などの樹脂が挙げられる。樹脂製の底部や側壁部は、射出成形などの公知の成形法によって容易に製造できる。 As the metal constituting the combination case, the metal described in the above-mentioned integrated case can be used. Examples of the insulating material constituting the combination case include resins such as polybutylene terephthalate (PBT) resin, urethane resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin. The bottom and side walls made of resin can be easily manufactured by a known molding method such as injection molding.
組合せケースのより具体的な形態は、例えば、底部が金属板から構成され、側壁部が樹脂などの絶縁材料の成形品から構成されたものが挙げられる。この場合、図1に示す金属部材4は組合せケースの底部に相当する(側壁部は図示せず)。別の組合せケースとして、底部が樹脂などの絶縁材料の成形品であり、側壁部が金属から構成されたものが挙げられる(図示せず)。その他の組合せケースとして底部及び側壁部の双方が金属から構成されたものが挙げられる。このケースは、上述の金属製の一体ケースと同様に扱える。
A more specific form of the combination case includes, for example, a case where the bottom portion is formed of a metal plate and the side wall portion is formed of a molded product of an insulating material such as a resin. In this case, the
・・・金属板
リアクトル1におけるコイル2の外周面近傍に配置される別の金属部材として、例えば、コイル2と磁性コア3とを備える組合体を載置する載置面を有し、設置対象に取り付けられる金属板である形態が挙げられる。この形態のリアクトル1は、代表的には上記組合体を載置する金属板を備え、この金属板が上述の設置対象に取り付けられる。この形態のリアクトル1では、図1に示す金属部材4は金属板に相当する。
... Metal plate As another metal member arranged in the vicinity of the outer peripheral surface of the
金属板は、例えば、放熱部材や設置対象への固定部材などとして機能する。この形態では、上記組合体の周囲が上述のケースの側壁部や後述の封止樹脂に覆われず、露出している。そのため、設置対象が例えば液体冷媒による冷却構造を備える場合には、上記組合体(特にコイル2)は、液体冷媒に直接曝されて冷却される。 The metal plate functions as, for example, a heat radiating member or a fixing member to the installation target. In this form, the periphery of the combination is not covered with the side wall of the case and the sealing resin described later, and is exposed. Therefore, when the installation target includes a cooling structure using, for example, a liquid refrigerant, the combination (particularly, the coil 2) is directly exposed to the liquid refrigerant and cooled.
金属板を構成する金属には、上述の一体ケースの項で述べた金属を利用できる。金属板の表裏面は、代表的には平面である。平面であれば、上述のように上記組合体の載置作業、樹脂層42の形成作業などを行い易い。この形態は、上述のケースを備える形態に比較して側壁部が無いため、更なる軽量化を図れる。
As the metal constituting the metal plate, the metal described in the above-mentioned integrated case can be used. The front and back surfaces of the metal plate are typically flat. If it is a flat surface, it is easy to perform the mounting operation of the assembly, the forming operation of the
・・・設置対象
リアクトル1におけるコイル2の外周面近傍に配置される別の金属部材として、例えば、リアクトル1が設置されるコンバータケースなどが挙げられる。この形態のリアクトル1は、コイル2と磁性コア3とを備える組合体がそのまま設置対象に取り付けられる。この形態のリアクトル1では、図1に示す金属部材4はコンバータケース(の載置面)に相当する。
... Installation object As another metal member arrange | positioned in the outer peripheral surface vicinity of the
・・・その他
上述の金属板に代えて、コイル2と磁性コア3とを備える組合体の載置領域のみが金属で構成され、その他の領域が非金属で構成された複合板とし、この複合板の金属部分を金属部材4とすることができる。金属部分を構成する金属は、上述の一体ケースの項で述べた金属を利用できる。非金属部分の構成材料は、セラミックスなどの非金属無機材料などが利用でき、この場合、高い放熱性と絶縁性とを期待できる。
... Others In place of the above-described metal plate, only the mounting region of the assembly including the
・・外カバー
リアクトル1は、コイル2の巻回部2a,2bの外周に沿って成形されて、巻回部2a,2bの外周面の一部を覆う樹脂の成形品を備える。ここでは、この樹脂の成形品を外カバー6Aと呼ぶ。
..Outer cover The
・・・形状
この例の外カバー6Aは、図3に示すように、コイル2の巻回部2a,2bがつくる直方体状の外形を覆う断面W字状の枠体である。外カバー6Aは、各巻回部2a,2bの四つの角R部のうち、三つの角R部20,21,22に沿って設けられて、これらを覆う円弧片状の角被覆部60,61,62と、各巻回部2a,2bの外側面や設置面に沿って配置されて隣り合う角被覆部60,61又は61,62を連結する複数の平板片とを備える一体成形品である。
... Shape The
円弧片状の角被覆部60,61,62におけるコイル2の各巻回部2a,2bの周方向に沿った長さは、巻回部2a,2bの内側面と設置面(下面)とに繋がる曲面部分の周方向の長さ、設置面と外側面とに繋がる曲面部分の周方向の長さ、設置面との対向面(上面)と外側面とに繋がる曲面部分の周方向の長さに実質的に等しい。円弧片状の角被覆部60,61,62における巻回部2a,2bの軸方向に沿った長さは、巻回部2a,2bの軸方向の長さに実質的に等しい又は若干長い。そのため、各角被覆部60,61,62はそれぞれ、巻回部2a,2bの角R部20,21,22の外表面を確実に覆うことができる。各平板片は、各角被覆部60,61,62における上記軸方向の両端部を連結している。従って、隣り合う角被覆部60,61と一対の平板片、角被覆部61,62と一対の平板片とで矩形枠がそれぞれ形成される。外カバー6Aは、この矩形枠の内周縁によって形成される窓部67を備える。外カバー6Aをコイル2に取り付けると、窓部67からは、各巻回部2a,2bの外周面における平面箇所、即ち外側面の一部(図1)及び設置面の一部が露出される。
The length along the circumferential direction of each winding
更に、外カバー6Aは、両巻回部2a,2bの設置面側かつ内側の角R部20,20にそれぞれ取り付けられた角被覆部60,60同士を連結する渡り部65を備える一体成形品である。このような外カバー6Aをコイル2に取り付けると、コイル2における一方の巻回部2aの上側かつ外側の角R部22、巻回部2aの外側面、設置面側かつ外側の角R部21、巻回部2aの設置面、設置面側かつ内側の角R部20に亘り、引き続いて他方の巻回部2bの設置面側かつ内側の角R部20、巻回部2bの設置面、設置面側かつ外側の角R部21、巻回部2bの外側面、巻回部2bの上側かつ外側の角R部22に亘って順に、外カバー6Aにおける角被覆部62、平板片、角被覆部61、平板片、角被覆部60、渡り部65、角被覆部60、平板片、角被覆部61、平板片、角被覆部62が設けられる。
Further, the
・・・構成材料
外カバー6Aは、コイル2、特に巻回部2a,2bの角R部20〜22と、コイル2の外周面近傍に配置される上述の金属部材との間の絶縁を機能の一つとする。そのため、外カバー6Aの構成材料には、樹脂などの絶縁材料を好適に利用できる。具体的な絶縁材料は、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)、ナイロン6やナイロン66などのポリアミド(PA)樹脂、PBT樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。外カバー6Aは、上記の樹脂を射出成形するなど、公知の成形方法によって容易に製造できる。
... Constituent material The
・・・厚さ
外カバー6Aの厚さは適宜選択でき、図3に示すように全体が均一的な厚さである形態が代表的である。外カバー6Aは、厚さが異なる部分を有することができる。例えば、角被覆部60〜62の厚さが他の部分よりも厚いと絶縁性をより高められる。リアクトル1の載置状態では、設置面側領域を構成する平板片の厚さは、コイル2の巻回部2a,2bの設置面と、金属部材4の表面4fなどのコイル2を載置する載置面との間の距離に相当する。載置面が金属製である、即ち金属部材4の一面であれば、上記の距離(平板片の厚さ)は、コイル2と金属部材4との間の絶縁に望まれる大きさにすることが好ましい。所望の絶縁特性を満たすように平板片の厚さを調整するとよい。外カバー6Aにおける設置面側領域の厚さが厚過ぎると、リアクトル1が嵩高くなるため、過度の大型化を招かない範囲で調整することが好ましい。外カバー6Aの平均厚さは例えば、0.5mm以上4mm以下程度が挙げられる。
... Thickness The thickness of the
・・・外カバーのコイルへの取付状態
リアクトル1が上述の金属製の一体ケースや組合せケースを備える場合、コイル2の両巻回部2a,2bの外周面に対して、金属製の底部及び側壁部の双方が対向配置される。そして、この形態のリアクトル1では、両巻回部2a,2bに備える角R部20〜22,25のうち、金属製の底部との対向領域である設置面側の二つの角R部20,21に角被覆部60,61がそれぞれ取り付けられ、金属製の側壁部との対向領域である外側の二つの角R部21,22に角被覆部61,62がそれぞれ取り付けられている。これら角被覆部60〜62はいずれも、巻回部2a,2bの外周面と対向配置される金属製のケースとの対向領域を覆う絶縁被覆部として機能する。
... Attachment state of outer cover to coil When the
リアクトル1が上述の金属製の底部を有する組合せケースを備える場合、又は上述の金属板や複合板を備える場合、又は金属製のコンバータケースなどの設置対象に直接設置される場合、コイル2の両巻回部2a,2bの外周面に対して、金属製の底部や金属板、設置対象などが対向配置される。そして、この形態のリアクトル1では、両巻回部2a,2bに備える角R部20〜22,25のうち、上記金属製の底部などとの対向領域である設置面側の二つの角R部20,21に角被覆部60,61がそれぞれ取り付けられている。これら角被覆部60,61はいずれも、巻回部2a,2bの外周面と対向配置される上記金属製の底部などとの対向領域を覆う絶縁被覆部として機能する。この形態では、上側の角R部22に取り付けられる角被覆部62を備えていない外カバーとすることができる。この外カバーは、例えば、角被覆部60,60、61,61と、隣り合う角被覆部60,61を連結する平板片と、渡り部65とを備える断面W字状の成形品とすることが挙げられる。この成形品は、載置面に支持されたり、樹脂層42で固定されたりするため、別途接着剤などで固定しなくても位置ずれし難い。一方、この例に示すように角被覆部62をも備える外カバー6Aは、コイル2に対する接触面積が多く、配置状態が安定し易く、接着剤などを利用しなくてもコイル2から実質的に脱落しない。
When the
リアクトル1が上述の金属製の側壁部を有する組合せケースを備える場合、コイル2の両巻回部2a,2bの外周面に対して、金属製の側壁部が対向配置される。そして、この形態のリアクトル1では、両巻回部2a,2bに備える角R部20〜22,25のうち、金属製の側壁部との対向領域である外側の二つの角R部21,22に角被覆部61,62がそれぞれ取り付けられている。これら角被覆部61,62はいずれも、巻回部2a,2bの外周面と対向配置される金属製の側壁部との対向領域を覆う絶縁被覆部として機能する。この形態では、設置面側かつ内側の角R部20に取り付けられる角被覆部60を備えていない外カバーとすることができる。この外カバーは、例えば、角被覆部61,61、62,62と、隣り合う角被覆部61,62を連結する平板片と、平板片で連結された断面]状の部材を連結して、両巻回部2a,2bの設置面を渡るように配置される帯状片とを備える断面U字状の成形品とすることが挙げられる。又は、上記断面]状の部材をそれぞれ独立した樹脂の成形品とし、このような成形品を一対備えることができる。この一対の成形品は、接着剤などで巻回部2a,2bに固定することができる。又は、この一対の成形品を連結する連結材を別途取り付けることでも、配置状態を安定させ易い。一方、この例に示すように角被覆部60をも備える外カバー6Aは、コイル2に対する接触面積が多く、接着剤などを利用しなくても配置状態が安定し易い。
When
その他、この例の外カバー6Aにおける設置面側の平板片は、コイル2の巻回部2a,2bの設置面と、コイル2と磁性コア3とを備える組合体を載置する載置面との間に介在する。そのため、巻回部2a,2bの設置面は、載置面に直接接触せず、載置面が金属部材4の表面4fであっても金属部材4との間の絶縁を確保できる。この場合、外カバー6Aにおける設置面側の平板片は、コイル2と金属部材4との間の絶縁材として機能する。更にこの例では、巻回部2a,2bの設置面と、載置面との間に後述の樹脂層42が介在し、上述の窓部67を樹脂層42の構成樹脂の充填領域とする。窓部67に充填される樹脂の厚さは、上記平板片の厚さに実質的に等しい。窓部67内に樹脂層42の構成樹脂が充填されることで、巻回部2a,2bの設置面は、外カバー6Aの上記平板片と、樹脂層42の構成樹脂との介在によって、金属部材4との間が良好に絶縁される。
In addition, the flat piece on the installation surface side in the outer cover 6 </ b> A of this example includes an installation surface of the winding
・・樹脂層
この例のリアクトル1は、コイル2と磁性コア3とを備える組合体の設置面と、組合体を載置する載置面との間に樹脂層42を更に備える(図1,図2)。樹脂層42の構成樹脂は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、湿気硬化性樹脂、常温硬化性樹脂などが挙げられる。より具体的には、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、PPS樹脂、LCP、PA樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は通常絶縁性を有するため、載置面が金属部材4の表面4fであっても、樹脂層42の介在によって、コイル2(特に巻回部2a,2b)と金属部材4との間を絶縁できる。樹脂層42が接着剤を含む場合には、コイル2と金属部材4などとを強固に固定できる。樹脂層42が熱伝導性に優れる金属フィラーやセラミックスフィラーなどを含む場合には、コイル2から金属部材4などへの放熱を良好に行えて、放熱性に優れる。樹脂層42は、上述のような絶縁機能、固定機能、放熱機能の三つの機能を有することが好ましい。樹脂層42の構成樹脂の一部は、上述のように窓部67に充填され、他部は、図1,図2に示すように外カバー6Aにおける設置面側かつ内側の角被覆部60,60間や、設置面側かつ外側の角被覆部61,61の外方などに備える。リアクトル1は、外カバー6Aを備えるため、窓部67内のみに樹脂層42を形成しても、コイル2と金属部材4との間の絶縁性に優れる。なお、樹脂層42を備えていない形態とすることができる。
.. Resin layer The
・・介在部材
この例のリアクトル1は、コイル2と磁性コア3との間に介在される介在部材5を備える(図2,図4)。介在部材5は、コイル2と磁性コア3との間の絶縁性を高める機能を有しており、この機能のために絶縁材料から構成される。この例の介在部材5は、図4に示すようにコイル2の軸方向に分割される一対の分割材50a,50bを組み合わせてなる。
-Intervening member The
一方の分割材50aは、コイル2の巻回部2a,2bと磁性コア3の収納部分との間に介在されるコイル内部分51と、コイル2の端面とU字状のコア片32mの内端面32eとの間に介在されるコイル外部分52とを備える一体成形品である。コイル内部分51は、上記収納部分の角部に配置される複数の湾曲した板片から構成される。コイル外部分52は、U字状のコア片32mの突出部分が挿通される二つの貫通孔52h,52hを有する平板の枠状部分である。他方の分割材50bは、コイル外部分52と、コイル外部分52におけるコイル側面からコイルに向かって突出し、一方の分割材50aに備える上記湾曲した板片の端部に係合する係合突起とを備える一体成形品である。介在部材5の形状は例示であり、適宜変更できる。例えば、コイル内部分51とコイル外部分52とが一体ではなく、独立した別部材である形態などが挙げられる。
One
介在部材5の構成材料は、上述の外カバー6Aの構成材料の項で述べた各種の樹脂が挙げられる。介在部材5は、上記の樹脂を射出成形するなど、公知の方法によって容易に製造できる。公知の形状、組成の介在部材(ボビン、インシュレータと呼ばれることがある)を利用できる。
Examples of the constituent material of the
(リアクトルの製造方法)
外カバー6Aを備える実施形態1のリアクトル1は、例えば、以下のようにして製造できる。一方のコア片32mに一方の分割片50aを配置し、筒枠状のコイル内部分51にコア片31m、ギャップ材31gを交互に収納した後、コイル内部分51の外周にコイル2を嵌め込み、他方の分割片50b及び他方のコア片32mを配置する。この過程の適宜な時期に巻回部2a,2bに外カバー6Aを取り付ける。即ち、外カバー6Aの取り付けは、コイル2と磁性コア3との組み付け前後のいずれでもよい。
(Reactor manufacturing method)
The
外カバー6Aの取り付けは、例えば、対向配置する角被覆部62,62間を開くように外カバー6Aを弾性変形させて広げ、コイル2に嵌め込むことが挙げられる。この例の外カバー6Aは、窓部67を備える上に、コイル2の巻回部2a,2bの端面を覆う部分を有さない枠状体であるため、上述の広げ作業が行える程度の可撓性を有する。この取り付け方法は、コイル2と磁性コア3との組み付け前後のいずれにも適用できる。
The
又は、外カバー6Aの取り付けは、例えば、図4に示すようにコイル2の連結部2r側から外カバー6Aを外挿して、コイル2の軸方向にスライドさせることが挙げられる。この取り付け方法は、コイル2と磁性コア3との組み付け前に適用できる。
Alternatively, the
樹脂層42を形成する場合には、金属部材4の表面4fなどの設置面に、未固化の樹脂を塗布などし、コイル2と磁性コア3と、更に外カバー6Aとを備える組合体をこの未固化の樹脂の上に載置して、適宜固化するとよい。上述のように外カバー6Aの設置面側に平板片を備えることで、固化するまでの間にコイル2が未固化の樹脂に沈んで、金属部材4の表面4fなどに接触することを防止できる。即ち、外カバー6Aの平板片は、未固化の樹脂を固化するまでの間、コイル2と金属部材4との間に所定の距離を確保するための支持部材として機能できる。
In the case of forming the
(主要な効果)
実施形態1のリアクトル1は、巻回部2a,2bにエッジワイズ曲げされた湾曲部(角R部20〜22,25)を有するコイル2を備えるものの、湾曲部において金属部材(4)との対向領域(角R部20〜22)には絶縁被覆部(角被覆部60〜62)が取り付けられている。そのため、リアクトル1は、湾曲部を構成する巻線2wの絶縁被覆が巻回部2a,2bの形成時などで損傷していることがあっても、湾曲部が金属部材への沿面放電の起点となることを効果的に防止できる。従って、リアクトル1は、コイル2と、コイル2に対向配置される金属部材との間の絶縁性に優れる。
(Main effect)
Although the
特に、この例のリアクトル1は、絶縁被覆部(角被覆部60〜62)を含む樹脂の成形品(外カバー6A)を組立部品の一つとし、外カバー6Aを巻回部2a,2bに取り付けることで容易に製造できる。外カバー6Aは、樹脂の射出成型などによって容易に製造できる。これらの点から、リアクトル1は、製造性にも優れる。
In particular, in the
特に、この例のリアクトル1は、コイル2が一対の巻回部2a,2bを備え、両巻回部2a,2bがエッジワイズ曲げされた複数の湾曲部(角R部20〜22,25)を有するものの、樹脂の成形品(外カバー6A)は、一つの巻回部に備える複数の湾曲部(角R部20〜22)に対する複数の絶縁被覆部(角被覆部60〜62)を一体に備える。かつ、外カバー6Aは、渡り部65を介して、両巻回部2a,2bに対する複数の絶縁被覆部をも一体に備える一体成形品である。そのため、外カバー6Aを備えるリアクトル1は、両巻回部2a,2bが備える複数の湾曲部に対して、複数の絶縁被覆部を一度に取り付けられる。この点からも、リアクトル1は、製造性に優れる。
In particular, in the
特に、この例のリアクトル1は、樹脂の成形品(外カバー6A)に窓部67を備えると共に、樹脂層42を備えることで以下の効果を奏する。
1.窓部67内の樹脂層42によるコイル2と金属部材4の表面4fなどの載置面との固定強度の向上
2.巻回部2a,2bの支持による巻回部2a,2bと載置面(特に金属部材4の表面4f)との接触防止
3.上記接触防止に起因するコイル2と載置面(同)との間の絶縁性の向上
4.成形品の樹脂使用量の低減
5.巻回部2a,2bの設置面の一部や外側面の一部の露出による放熱性の向上、樹脂層42との接合性の向上
In particular, the
1. 1. Improvement in fixing strength between the
・その他の構成部材
実施形態1のリアクトル1は、以下の構成に変更したり、以下の部材を備えたりすることができる。以下の部材の少なくとも一つを省略することもできる。
-Other structural member The
・・コア被覆材
介在部材5に代えて、磁性コア3のコア片31m,32mや、コア片31mとギャップ材31gとの積層物などを上述の樹脂などの絶縁材料で覆った構成とすることができる。この形態は、介在部材5を省略でき、組立部品点数を低減でき、組立作業性に優れる。また、複数のコア片などを一体物とすることで組立部品を取り扱い易く、作業性に優れる。コア被覆材や上述の介在部材5を省略してもよいが、これらを備えることで、コイル2と磁性コア3との間の絶縁性を高められる。
..Core covering material In place of the
・・センサ
温度センサ、電流センサ、電圧センサ、磁束センサなどのリアクトルの物理量を測定するセンサ(図示せず)を備えることができる。
.. Sensor A sensor (not shown) that measures the physical quantity of the reactor such as a temperature sensor, a current sensor, a voltage sensor, or a magnetic flux sensor can be provided.
・・放熱板
コイル2の外周面のうち、設置面を除く任意の箇所、例えば図1の上面などに放熱板(図示せず)を備えることができる。放熱板の構成材料は、金属部材の項で説明した金属や非金属無機材料などが利用できる。放熱板は、例えば、接着剤などによって固定するとよい。
.. Heat radiation plate A heat radiation plate (not shown) can be provided in an arbitrary portion of the outer peripheral surface of the
[実施形態2]
実施形態1では、絶縁被覆部(角被覆部60〜62)が樹脂の成形品の一部である例を説明した。その他、図5に示すように、絶縁テープ6Bを利用することができる。図5では、実施形態1で説明したエッジワイズ曲げされた湾曲部を有するコイル2のみを示す。また、図5では、コイル2の巻回部2a,2bにおける設置面側の湾曲部(角R部20,21)にそれぞれ、その軸方向の全長に亘って絶縁テープ6Bを取り付けた状態を例示する。この形態は、コイル2と磁性コアとを備える組合体を載置する載置面が金属部材4の表面4f(図2)などである場合に、巻回部2a,2bの湾曲部のうち、金属部材4との対向領域に絶縁テープ6Bを備える。実施形態1で説明したように、金属製のケースを備える場合には、角R部22にも絶縁テープ6Bを取り付けるとよい。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the example in which the insulating coating portions (
絶縁テープ6Bを利用すれば、コイル2の大小や形状によらず、巻回部2a,2bの所定の位置に所定の量だけ精度よく、かつ容易に絶縁被覆部を取り付けられる。また、絶縁テープ6Bを利用すれば、樹脂の成形品を別途製造する必要もない。そのため、実施形態2のリアクトルは、製造性により優れる。
If the insulating
[変形例1]
実施形態1では、外カバー6Aが渡り部65を有する形態を説明した。その他、外カバーとして、渡り部65を有しておらず、各巻回部2a,2bに取り付ける成形品をそれぞれ独立した部材とすることができる。各成形品は、角被覆部60,61,62と、これらを連結する平板片とを備えるL字状である。この成形品は、各巻回部2a,2bに備える四つの角R部20〜22,25のうち、三つの角R部20〜22に嵌め込まれるため、樹脂層42を備える場合には更に樹脂層42によって固定されるため、配置状態が安定し易く、接着剤などで別途固定しなくても、コイル2から脱落し難い。
[Modification 1]
In the first embodiment, the form in which the outer cover 6 </ b> A has the
又は、上述の平板片及び渡り部65を備えておらず、角被覆部60,61,62をそれぞれ独立した成形品、即ち樹脂からなる円弧片とすることができる。これら円弧片は、例えば角R部20〜22に接着剤などで固定するとよい。
Alternatively, the flat plate piece and the crossing
[変形例2]
実施形態1,2では、コイル2の巻回部2a,2bが四角筒状体である形態を説明した。その他、巻回部2a,2bを四角以外の多角筒状体としたり、円筒状体や楕円筒状体、レーストラック状の筒体などの曲面が多い形状としたりすることができる。上述の曲面が多い形状の場合には、金属部材4に巻回部の湾曲部を投影し、湾曲部の投影領域を金属部材4との対向領域とするとよい。この対向領域を覆うように絶縁被覆部を設けるとよい。
[Modification 2]
In the first and second embodiments, the form in which the winding
[変形例3]
実施形態1,2では、コイル2が一対の巻回部2a,2bを備える形態を説明した。その他、巻回部が一つであり、この巻回部の湾曲部に金属部材との対向領域が存在する場合には、この湾曲部に絶縁被覆部を取り付けることができる。
[Modification 3]
In the first and second embodiments, the mode in which the
[変形例4]
絶縁被覆部を備える樹脂の成形品と、実施形態2で説明した絶縁テープ6Bとの双方を備える形態とすることができる。例えば、樹脂の成形品が配置し難い箇所がある場合に、この箇所には絶縁テープ6Bを貼り付けるとよい。樹脂の成形品と絶縁テープとを組み合わせることで、種々の形状のコイルに絶縁被覆部を容易に取り付けられる。
[Modification 4]
It can be set as the form provided with both the resin molded product provided with an insulation coating part, and the insulating
本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The present invention is not limited to these exemplifications, but is defined by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
本発明のリアクトルは、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車などの車両に搭載される車載用コンバータ(代表的にはDC−DCコンバータ)や空調機のコンバータなどの種々のコンバータ、電力変換装置の構成部品に利用できる。 The reactor of the present invention includes various converters such as an in-vehicle converter (typically a DC-DC converter) and an air conditioner converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, an electric vehicle, and a fuel cell vehicle. It can be used as a component of a power conversion device.
1 リアクトル
2 コイル 2a,2b 巻回部 2r 連結部 2w 巻線
20,21,22,25 角R部
3 磁性コア 31m,32m コア片 31g ギャップ材 32e 内端面
4 金属部材 4f 表面 42 樹脂層
5 介在部材 50a,50b 分割材 51 コイル内部分 52 コイル外部分
52h 貫通孔
6A 外カバー 60,61,62 角被覆部 65 渡り部 67 窓部
6B 絶縁テープ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記巻回部内に配置される部分を有する磁性コアとを備え、
前記巻回部は、前記平角巻線がエッジワイズ曲げされてなる湾曲部を備え、
前記湾曲部のうち、前記巻回部の外周面と対向配置される金属部材との対向領域を覆うように取り付けられた絶縁被覆部を備えるリアクトル。 A coil having a winding portion formed by winding a flat winding;
A magnetic core having a portion disposed in the winding portion,
The winding part includes a curved part formed by edgewise bending the rectangular winding,
A reactor provided with the insulation coating part attached so that the opposing area | region with the metal member arrange | positioned facing the outer peripheral surface of the said winding part may be covered among the said curved parts.
前記湾曲部の対向領域は、前記角部を含む請求項1に記載のリアクトル。 The winding part is a rectangular tubular body with rounded corners,
The reactor according to claim 1, wherein an opposing region of the curved portion includes the corner portion.
前記金属部材は、前記ケースの底部及び側壁部の少なくとも一方を含む請求項1又は請求項2に記載のリアクトル。 A case for housing the coil and the magnetic core;
The reactor according to claim 1, wherein the metal member includes at least one of a bottom portion and a side wall portion of the case.
各巻回部に備える前記湾曲部の対向領域をそれぞれ覆う前記絶縁被覆部と、両巻回部に取り付けられた前記絶縁被覆部同士を連結する渡り部とを備える請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のリアクトル。 The coil includes a pair of winding portions in parallel,
Any one of Claims 1-4 provided with the said insulation coating part which each covers the opposing area | region of the said curved part with which each winding part is provided, and the transition part which connects the said insulation coating parts attached to both winding parts. The reactor according to claim 1.
前記湾曲部の対向領域は、前記角部を含み、
前記角筒状体の一つの角部から別の角部に沿って設けられた樹脂の成形品を備え、
前記樹脂の成形品は、前記角筒状体の外周面における平面箇所を露出させる窓部と、前記湾曲部の対向領域を覆う前記絶縁被覆部とを備える請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のリアクトル。 The winding part is a rectangular tubular body with rounded corners,
The facing region of the curved portion includes the corner portion,
A resin molded product provided from one corner of the rectangular tube body to another corner,
The molded article of the resin includes any one of a window portion that exposes a planar portion on an outer peripheral surface of the rectangular tube-like body, and the insulating coating portion that covers a facing region of the curved portion. The reactor according to item 1.
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CN108051698A (en) * | 2017-11-08 | 2018-05-18 | 国家电网公司 | Coil turn-to-turn insulation failure detection method, apparatus and system |
JP2020021854A (en) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 株式会社タムラ製作所 | Reactor |
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2014
- 2014-11-04 JP JP2014224658A patent/JP2016092199A/en active Pending
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