JP2016119398A - Reactor structure - Google Patents

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浩二 中西
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浩二 中西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor structure which enables downsizing while securing the insulation quality between a coil and a case of a reactor.SOLUTION: A reactor structure 100 includes a reactor 10, a case 20 housing the reactor 10, and a potting material 30 filling the case 20 and supporting the reactor 10. The reactor 10 has cores 11, coils 12 wound around the cores 11, and a resin mold 14 covering the cores 11 and the coils 12. The resin mold 14 has: a side surface 14a which faces an inner side surface 21a of the case 20 while forming a space D therebetween; and an opening part 14b which exposes end parts of the coils 12, which face a bottom surface 22a of the case 20, to place the end parts in contact with the potting material 30. An edge part 14c of the opening part 14b of the resin mold 14 is embedded in the potting material 30.SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、車載用途等に使用されるリアクトル構造に関する。   The present invention relates to a reactor structure used for in-vehicle applications and the like.

例えば、ハイブリッド電気自動車(HEV)や電気自動車(EV)等の車両に搭載され、電圧を昇圧又は降圧するコンバータにリアクトルが用いられている。リアクトルは、コアにコイルが捲回され、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂材料からなるポッティング材を介してケースに固定される。リアクトルの支持構造として、融解点がリアクトルの仕様温度範囲内に設定された潜熱蓄熱材を介してリアクトルをケースに支持するものが知られている(下記特許文献1を参照)。   For example, a reactor is used in a converter that is mounted on a vehicle such as a hybrid electric vehicle (HEV) or an electric vehicle (EV) and that steps up or down a voltage. The reactor has a coil wound around a core, and is fixed to the case via a potting material made of a resin material such as an epoxy resin. As a reactor support structure, a structure in which a reactor is supported on a case via a latent heat storage material having a melting point set within a specified temperature range of the reactor is known (see Patent Document 1 below).

特開2013−38324号公報JP 2013-38324 A

リアクトルとそれを支持するケースとを備えたリアクトル構造においては、さらなる小型化とリアクトルの高性能化が要求されている。例えば、図5A及び図5Bに示す従来のリアクトル構造900では、樹脂モールド914で被覆されたコア911とコイル912を備えたリアクトル910がケース920内に収容され、ケース920内に充填された絶縁性を有するポッティング材930によってケース920内に支持されている。   In a reactor structure including a reactor and a case that supports the reactor, further downsizing and higher performance of the reactor are required. For example, in the conventional reactor structure 900 shown in FIG. 5A and FIG. Is supported in the case 920 by a potting material 930 having

このような従来のリアクトル構造900を小型化するには、コイル912とケース920の内側面921aとの間の空間を減縮する必要がある。しかし、コイル912とケース920の内側面921aとの間の空間を減縮すると、コイル912とケース920の内側面921aとの距離が近くなり、コイル912とケース920との間の絶縁距離であるポッティング材930の表面930aに沿う沿面距離Lが短くなり、コイル912とケース920との間の絶縁性が低下する虞がある。   In order to reduce the size of such a conventional reactor structure 900, it is necessary to reduce the space between the coil 912 and the inner side surface 921a of the case 920. However, when the space between the coil 912 and the inner side surface 921a of the case 920 is reduced, the distance between the coil 912 and the inner side surface 921a of the case 920 becomes closer, and potting, which is the insulation distance between the coil 912 and the case 920. The creepage distance L along the surface 930a of the material 930 is shortened, and the insulation between the coil 912 and the case 920 may be reduced.

また、図5Cに示す従来のリアクトル構造900の変形例のように、コイル912とケース920との間の絶縁性を確保するためにポッティング材930の表面930aに沿う沿面距離Lを長くすると、リアクトル構造900の小型化が困難になる。また、コイル912とケース920との間のポッティング材930を充填する空間が増加し、コイル912からケース920への放熱性が低下するだけでなく、ポッティング材930の使用量が増加して材料コストが上昇する虞がある。   5C, when the creeping distance L along the surface 930a of the potting material 930 is increased in order to ensure insulation between the coil 912 and the case 920, as in the modification of the conventional reactor structure 900 shown in FIG. It becomes difficult to reduce the size of the structure 900. Further, the space for filling the potting material 930 between the coil 912 and the case 920 is increased, and not only the heat dissipation from the coil 912 to the case 920 is lowered, but also the amount of use of the potting material 930 is increased and the material cost is increased. May rise.

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、リアクトルのコイルとケースとの間の絶縁性を確保しつつ、小型化が可能なリアクトル構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a reactor structure that can be reduced in size while ensuring insulation between the coil of the reactor and the case.

前記目的を達成すべく、本発明のリアクトル構造は、リアクトルと、該リアクトルを収容するケースと、該ケースに充填され前記リアクトルを支持するポッティング材と、を備えたリアクトル構造であって、前記リアクトルは、コアと、該コアに捲回されたコイルと、該コア及び該コイルを被覆する樹脂モールドとを有し、前記樹脂モールドは、前記ケースの内側面と間隔をあけて対向する側面と、前記ケースの底面に対向する前記コイルの端部を露出させ前記ポッティング材に接触させる開口部とを有し、前記開口部の縁部は、前記ポッティング材に埋設されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a reactor structure of the present invention is a reactor structure including a reactor, a case that accommodates the reactor, and a potting material that is filled in the case and supports the reactor. Has a core, a coil wound around the core, and a resin mold that covers the core and the coil, the resin mold facing the inner surface of the case with a space therebetween, An opening that exposes an end of the coil facing the bottom surface of the case and contacts the potting material; and an edge of the opening is embedded in the potting material.

前記した本発明のリアクトル構造では、リアクトルを支持するポッティング材がケースに充填されている。ここで、ポッティング材としては、例えば、絶縁性及び熱伝導性に優れた液状の硬化性樹脂材料を用いることができる。これにより、リアクトルの放熱性及びケースに対する絶縁性を向上させることができる。また、ポッティング材は、接着剤として機能するため、シート状の放熱材と比較して、樹脂モールド及びケースに対する接着性を向上させることができる。なお、ポッティング材の熱伝導率が樹脂モールドの熱伝導率よりも高ければ、ポッティング材によってコイルの熱をケースへ効率よく伝達して、リアクトルの温度上昇をより効果的に抑制することができる。   In the reactor structure of the present invention described above, the case is filled with a potting material that supports the reactor. Here, as the potting material, for example, a liquid curable resin material excellent in insulation and thermal conductivity can be used. Thereby, the heat dissipation of a reactor and the insulation with respect to a case can be improved. Moreover, since a potting material functions as an adhesive agent, the adhesiveness with respect to a resin mold and a case can be improved compared with a sheet-like heat radiating material. If the thermal conductivity of the potting material is higher than the thermal conductivity of the resin mold, the potting material can efficiently transfer the heat of the coil to the case, and the temperature rise of the reactor can be more effectively suppressed.

また、本発明のリアクトル構造において、リアクトルの樹脂モールドは、ケースの内側面と間隔をあけて対向する側面と、ケースの底面に対向するコイルの端部を露出させてポッティング材に接触させる開口部とを有している。これにより、樹脂モールドの開口部から露出したコイルの熱をポッティング材によってケースの底面へ効率よく伝達し、ケース底面の熱をケースの内側面からも外気に放熱することができる。また、リアクトルの樹脂モールドとケースの内側面との間の空間によってリアクトルの絶縁性を向上させることができる。   Further, in the reactor structure of the present invention, the resin mold of the reactor has a side surface facing the inner side surface of the case with an interval, and an opening portion that exposes the end of the coil facing the bottom surface of the case and contacts the potting material. And have. Thereby, the heat of the coil exposed from the opening of the resin mold can be efficiently transmitted to the bottom surface of the case by the potting material, and the heat on the bottom surface of the case can be radiated from the inner side surface of the case to the outside air. Moreover, the insulation of a reactor can be improved with the space between the resin mold of a reactor and the inner surface of a case.

さらに、本発明のリアクトル構造において、樹脂モールドの開口部の縁部は、ポッティング材に埋設されている。これにより、ケースの底面に対向する樹脂モールドの開口部の縁部は、樹脂モールドの側面とケースの内側面との間の空間に露出したポッティング材の表面よりも、ケースの底面側に配置される。そのため、樹脂モールドの開口部に露出したコイルとケースとの間の絶縁距離は、以下の各面に沿う沿面距離の和になる。すなわち、コイルから樹脂モールドの側面までの開口部の縁部に沿う沿面距離と、開口部の縁部からポッティング材の表面までの樹脂モールドの側面に沿う沿面距離と、樹脂モールドの側面からケースの内側面までのポッティング材の表面に沿う沿面距離との和である。   Furthermore, in the reactor structure of the present invention, the edge of the opening of the resin mold is embedded in the potting material. Thus, the edge of the opening of the resin mold facing the bottom surface of the case is arranged on the bottom surface side of the case with respect to the surface of the potting material exposed in the space between the side surface of the resin mold and the inner side surface of the case. The Therefore, the insulation distance between the coil exposed to the opening of the resin mold and the case is the sum of creepage distances along the following surfaces. That is, the creepage distance along the edge of the opening from the coil to the side of the resin mold, the creepage distance along the side of the resin mold from the edge of the opening to the surface of the potting material, and the side of the case from the side of the resin mold It is the sum of the creeping distance along the surface of the potting material to the inner surface.

このように、コイルとケースとの間の絶縁距離である沿面距離に、樹脂モールドの側面に沿う沿面距離を含むことで、コイルとケースとの間の沿面距離を確保しつつ、コイルとケースの内側面との間の空間を減縮することができる。換言すると、本発明のリアクトル構造は、小型化を目的としてコイルとケースの内側面との間の空間を減縮させ、その空間に露出したポッティング材の表面に沿う沿面距離が減少しても、その減少分を樹脂モールドの側面に沿う沿面距離によって補完することができる。   Thus, the creepage distance, which is the insulation distance between the coil and the case, includes the creepage distance along the side surface of the resin mold, thereby ensuring the creepage distance between the coil and the case, The space between the inner surface and the inner surface can be reduced. In other words, the reactor structure of the present invention reduces the space between the coil and the inner surface of the case for the purpose of downsizing, and even if the creeping distance along the surface of the potting material exposed in the space decreases, The decrease can be supplemented by the creepage distance along the side surface of the resin mold.

したがって、本発明のリアクトル構造によれば、リアクトルのコイルとケースの内側面との間の空間を減縮して小型化を可能にしつつ、樹脂モールドの側面によってコイルとケースとの間の沿面距離を確保し、コイルとケースとの間の絶縁性の低下を防止できる。また、ケースの小型化によってコイルとケースとの間のポッティング材を充填する空間が減縮され、コイルからケースへの放熱性の低下が抑制されるだけでなく、ポッティング材の使用量を抑制して材料コストを低減することができる。   Therefore, according to the reactor structure of the present invention, the space between the coil of the reactor and the inner side surface of the case can be reduced to reduce the size, and the creepage distance between the coil and the case can be reduced by the side surface of the resin mold. It is possible to secure and prevent a decrease in insulation between the coil and the case. Moreover, the space for filling the potting material between the coil and the case is reduced due to the downsizing of the case, and not only the heat dissipation from the coil to the case is suppressed, but also the amount of potting material used is suppressed. Material costs can be reduced.

以上の説明から理解できるように、本発明のリアクトル構造によれば、リアクトルのコイルとケースとの間の絶縁性を確保しつつ、小型化が可能なリアクトル構造を提供することができる。   As can be understood from the above description, according to the reactor structure of the present invention, it is possible to provide a reactor structure that can be reduced in size while ensuring insulation between the coil of the reactor and the case.

本発明の実施形態に係るリアクトル構造を概略的に示す断面図。A sectional view showing roughly a reactor structure concerning an embodiment of the present invention. 図1Aに示すリアクトル構造の拡大断面図。FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the reactor structure shown in FIG. 1A. 図1Bに示すリアクトル構造の変形例1を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the modification 1 of the reactor structure shown to FIG. 1B. 図1Bに示すリアクトル構造の変形例2を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the modification 2 of the reactor structure shown to FIG. 1B. 図1Bに示すリアクトル構造の変形例3を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the modification 3 of the reactor structure shown to FIG. 1B. 従来のリアクトル構造を概略的に示す断面図。Sectional drawing which shows the conventional reactor structure schematically. 図5Aに示す従来のリアクトル構造の拡大断面図。The expanded sectional view of the conventional reactor structure shown to FIG. 5A. 従来の他のリアクトル構造の拡大断面図。The expanded sectional view of other conventional reactor structures.

以下、図面を参照して本発明のリアクトル構造の実施の形態について詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a reactor structure of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1Aは、本発明の実施形態に係るリアクトル構造100を概略的に示す断面図である。図1Bは、図1Aに示すリアクトル構造100の拡大断面図である。本実施形態のリアクトル構造100は、リアクトル10と、該リアクトル10を収容するケース20と、該ケース20に充填されリアクトル10を支持するポッティング材30とを備えている。   FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing a reactor structure 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the reactor structure 100 shown in FIG. 1A. The reactor structure 100 of the present embodiment includes a reactor 10, a case 20 that houses the reactor 10, and a potting material 30 that is filled in the case 20 and supports the reactor 10.

リアクトル10は、コア11と、該コア11に捲回されたコイル12と、該コア11と該コイル12との間の絶縁を確保するためのボビン13と、該コア11及び該コイル12を被覆する樹脂モールド14とを有している。樹脂モールド14は、ケース20の側壁21の内側面21aと間隔をあけて対向する側面14aと、ケース20の底壁22の内側の底面22aに対向するコイル12の端部を露出させポッティング材30に接触させる開口部14bとを有している。樹脂モールド14の開口部14bの縁部14cは、ポッティング材30に埋設されている。   The reactor 10 includes a core 11, a coil 12 wound around the core 11, a bobbin 13 for ensuring insulation between the core 11 and the coil 12, and the core 11 and the coil 12. And a resin mold 14 to be used. The resin mold 14 exposes the side surface 14a facing the inner side surface 21a of the side wall 21 of the case 20 with a space therebetween and the end of the coil 12 facing the bottom surface 22a inside the bottom wall 22 of the case 20 to expose the potting material 30. And an opening 14b to be brought into contact with. An edge 14 c of the opening 14 b of the resin mold 14 is embedded in the potting material 30.

これにより、樹脂モールド14は、開口部14bの縁部14cを含むケース20の底面22a側の端部が、ケース20と樹脂モールド14の側面14aとの間の空間に露出したポッティング材30の表面30aよりもケース20の底面22a側に配置されている。また、樹脂モールド14の開口部14bの縁部14c及びコイル12の端部が、その周囲に充填されたポッティング材30によって覆われている。   Accordingly, the resin mold 14 has a surface of the potting material 30 in which an end portion on the bottom surface 22a side of the case 20 including the edge portion 14c of the opening 14b is exposed in a space between the case 20 and the side surface 14a of the resin mold 14. It is arranged closer to the bottom surface 22a of the case 20 than 30a. Moreover, the edge part 14c of the opening part 14b of the resin mold 14 and the edge part of the coil 12 are covered with the potting material 30 with which the circumference | surroundings were filled.

コア11の材料としては、例えば、鉄等の金属又は金属酸化物等の軟磁性材料の粉末を圧縮成形したものや、その間にセラミックスまたは樹脂等の非磁性材料を介在させたものを用いることができる。コイル12としては、例えば、銅製の平角線等を用いることができる。ボビン13の材料としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)系、ポリアミド(PA)系、ポリエステル(PE)系(例えば、PET、PBT、LCP)等の熱可塑性樹脂材料から選択することができる。   As the material of the core 11, for example, a material obtained by compression molding a powder of a soft magnetic material such as a metal such as iron or a metal oxide, or a material in which a nonmagnetic material such as ceramics or resin is interposed therebetween is used. it can. As the coil 12, for example, a copper rectangular wire or the like can be used. The material of the bobbin 13 can be selected from thermoplastic resin materials such as polyphenylene sulfide (PPS), polyamide (PA), and polyester (PE) (for example, PET, PBT, LCP).

樹脂モールド14の材料としては、フィラーを含有する融点が200℃以上の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ボビン13と同様の熱可塑性樹脂を選択することができる。フィラーとしては、例えば、ガラス繊維(GF繊維)、ガラスフレーク、ミネラル成分(タルク、炭酸カルシウム、マイカ等)から一種以上を選択することができる。本実施形態の樹脂モールド14は、PPS樹脂にGF繊維とミネラル成分が混合された材料を用い、曲げ弾性率が10GPa以上、曲げ強度が150MPa以上である。また、樹脂モールド14の熱伝導率は、例えば、1.0W/mK以下であり、例えば、0.4W/mKから0.6W/mK程度の範囲内である。   As a material of the resin mold 14, a thermoplastic resin having a melting point of 200 ° C. or more containing a filler can be used. As the thermoplastic resin, for example, a thermoplastic resin similar to the bobbin 13 can be selected. As a filler, 1 or more types can be selected from glass fiber (GF fiber), glass flakes, and a mineral component (talc, calcium carbonate, mica etc.), for example. The resin mold 14 of this embodiment uses a material in which GF fibers and mineral components are mixed in PPS resin, has a flexural modulus of 10 GPa or more and a flexural strength of 150 MPa or more. Further, the thermal conductivity of the resin mold 14 is, for example, 1.0 W / mK or less, for example, within a range of about 0.4 W / mK to 0.6 W / mK.

ケース20は、側壁21及び底壁22を有する凹型の形状を有し、上部が開放されて側壁21及び底壁22の内側の収容部23にポッティング材30及びリアクトル10を収容している。ケース20は、収容部23の底部に収容したポッティング材30によってリアクトル10を支持し、リアクトル10のコア11及びコイル12を覆う樹脂モールド14と側壁21の内側面21aとの間に間隔Dを有している。ケース20は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属材料によって製作されている。ケース20は、例えば、底壁22の内部に図示を省略する冷却水等の冷媒を流通させる冷媒流路を備え、冷媒流路を流れる冷媒によって冷却される。   The case 20 has a concave shape having a side wall 21 and a bottom wall 22, and the upper part is opened, and the potting material 30 and the reactor 10 are accommodated in the accommodating portion 23 inside the side wall 21 and the bottom wall 22. The case 20 supports the reactor 10 with the potting material 30 accommodated in the bottom of the accommodating portion 23, and has a gap D between the resin mold 14 covering the core 11 and the coil 12 of the reactor 10 and the inner side surface 21 a of the side wall 21. doing. The case 20 is made of, for example, a metal material such as aluminum or an aluminum alloy. The case 20 includes, for example, a refrigerant flow path for circulating a coolant such as cooling water (not shown) inside the bottom wall 22 and is cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant flow path.

ケース20は、底面22aに凹部22bを有し、リアクトル10の樹脂モールド14の開口部14bから露出したコイル12の端部を凹部22bに収容している。ケース20の底壁22は、凹部22bが形成されることで薄肉化された薄肉部22cと、凹部22bの周囲で薄肉部22cよりも肉厚が厚い厚肉部22dとを有している。ケース20の底面22aに凹部22bが形成されることで、ケース20の底面22aの凹部22bの周囲に、相対的にリアクトル10に向けて突出した段差部22eが形成されている。段差部22eは、リアクトル10の樹脂モールド14の開口部14bの縁部14cと間隔をあけて対向する位置に、コイル12とケース20との間の余分な空間を埋めるように設けられている。   The case 20 has a recess 22b on the bottom surface 22a, and the end of the coil 12 exposed from the opening 14b of the resin mold 14 of the reactor 10 is accommodated in the recess 22b. The bottom wall 22 of the case 20 includes a thin portion 22c that is thinned by forming the concave portion 22b, and a thick portion 22d that is thicker than the thin portion 22c around the concave portion 22b. By forming the recess 22b on the bottom surface 22a of the case 20, a step portion 22e that protrudes relatively toward the reactor 10 is formed around the recess 22b of the bottom surface 22a of the case 20. The step portion 22e is provided at a position facing the edge portion 14c of the opening portion 14b of the resin mold 14 of the reactor 10 with a space therebetween so as to fill an extra space between the coil 12 and the case 20.

ポッティング材30としては、例えば、絶縁性及び熱伝導性に優れた液状又はペースト状の硬化性樹脂材料を用いることができる。リアクトル10のコイル12の熱を効率よくケース20に伝達するために、ポッティング材30の熱伝導率は、樹脂モールド14の熱伝導率よりも高いことが好ましい。ポッティング材30は、湿気硬化型、常温硬化型(1液タイプ又は2液混合タイプ)であれば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂をベース樹脂として選定することができる。また、ポッティング材30は、熱伝導を向上させるために、金属酸化物や無機化合物などを含む。本実施形態のポッティング材30は、シリコーン樹脂にアルミナフィラーを60vol%含有する材料を使用し、熱伝導率は1.5W/mK以上、絶縁性(体積固有抵抗)は1012Ω・cm以上、トラッキング性は600V以上である。 As the potting material 30, for example, a liquid or paste-like curable resin material excellent in insulation and thermal conductivity can be used. In order to efficiently transfer the heat of the coil 12 of the reactor 10 to the case 20, the thermal conductivity of the potting material 30 is preferably higher than the thermal conductivity of the resin mold 14. If the potting material 30 is a moisture curing type and a room temperature curing type (one liquid type or two liquid mixing type), a silicone resin, an epoxy resin, and a urethane resin can be selected as the base resin. Moreover, the potting material 30 contains a metal oxide, an inorganic compound, etc., in order to improve heat conduction. The potting material 30 of the present embodiment uses a material containing 60 vol% of alumina filler in a silicone resin, the thermal conductivity is 1.5 W / mK or more, the insulation (volume resistivity) is 10 12 Ω · cm or more, Tracking performance is 600V or more.

ポッティング材30によってリアクトル10を支持するには、例えば、液状又はペースト状のポッティング材30をケース20の収容部23に充填した後、ケース20の側壁21及び底壁22と所定の間隔をあけてリアクトル10をケース20に収容する。そして、リアクトル10の樹脂モールド14の開口部14bに露出したコイル12の端部をポッティング材30に接触させ、樹脂モールド14の開口部14bの縁部14cをポッティング材30の液面下に埋没させる。その後、リアクトル10を、図示を省略するボルトによってケース20に締結し、ポッティング材30を硬化させる。   In order to support the reactor 10 with the potting material 30, for example, after filling the container 23 of the case 20 with a liquid or paste-like potting material 30, a predetermined interval is provided between the side wall 21 and the bottom wall 22 of the case 20. Reactor 10 is accommodated in case 20. Then, the end of the coil 12 exposed to the opening 14b of the resin mold 14 of the reactor 10 is brought into contact with the potting material 30, and the edge 14c of the opening 14b of the resin mold 14 is buried under the liquid level of the potting material 30. . Thereafter, the reactor 10 is fastened to the case 20 with a bolt (not shown), and the potting material 30 is cured.

或いは、リアクトル10をケース20に収容して、図示を省略するボルトによってケース20に締結した後に、ポッティング材30をリアクトル10とケース20との間に充填し、樹脂モールド14の開口部14bの縁部14cをポッティング材30の液面下に埋没させてポッティング材30を硬化させる。これにより、リアクトル10の樹脂モールド14の開口部14bの縁部14cをポッティング材30に埋設することができる。   Alternatively, after the reactor 10 is accommodated in the case 20 and fastened to the case 20 with a bolt (not shown), the potting material 30 is filled between the reactor 10 and the case 20 and the edge of the opening 14b of the resin mold 14 is filled. The potting material 30 is cured by burying the portion 14 c under the liquid surface of the potting material 30. Thereby, the edge part 14c of the opening part 14b of the resin mold 14 of the reactor 10 can be embed | buried in the potting material 30. FIG.

以下、本実施形態のリアクトル構造100の作用について説明する。   Hereinafter, the effect | action of the reactor structure 100 of this embodiment is demonstrated.

本実施形態のリアクトル構造100は、前述のように、リアクトル10を備え、該リアクトル10は、コア11とコイル12を被覆する樹脂モールド14を有している。そして、樹脂モールド14は、ケース20の内側面21aに対向する側面14aと、ケース20の底面22aに対向するコイル12の端部を露出させポッティング材30に接触させる開口部14bとを有している。   As described above, the reactor structure 100 of the present embodiment includes the reactor 10, and the reactor 10 includes a resin mold 14 that covers the core 11 and the coil 12. The resin mold 14 has a side surface 14 a that faces the inner side surface 21 a of the case 20, and an opening portion 14 b that exposes the end of the coil 12 that faces the bottom surface 22 a of the case 20 and makes contact with the potting material 30. Yes.

接着剤及び放熱材として機能する液状又はペースト状のポッティング材30をケース20内に充填してリアクトル10と接触させて硬化させることで、シート状の放熱材を用いる場合と比較して、リアクトル10及びケース20に対するポッティング材30の接着性を向上させることができる。また、樹脂モールド14の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有するポッティング材30を用いることで、ポッティング材30によってコイル12の熱をケース20へ効率よく伝達して、リアクトル10の温度上昇を効果的に抑制することができる。   Compared with the case where a sheet-like heat dissipation material is used by filling the case 20 with a liquid or paste-like potting material 30 that functions as an adhesive and a heat dissipation material and contacting the reactor 10 with the potting material 30, the reactor 10 is used. And the adhesiveness of the potting material 30 with respect to the case 20 can be improved. In addition, by using the potting material 30 having a thermal conductivity higher than that of the resin mold 14, the potting material 30 can efficiently transfer the heat of the coil 12 to the case 20, thereby increasing the temperature of the reactor 10. Can be suppressed.

また、本実施形態のリアクトル構造100は、リアクトル10の樹脂モールド14とケース20の側壁21の内側面21aとの間に間隔Dを有している。これにより、ポッティング材30を介してケース20に伝達された熱を、ケース20の側壁21から外気に効率よく放熱してリアクトル10の温度上昇を効果的に抑制することができる。   Moreover, the reactor structure 100 of this embodiment has the space | interval D between the resin mold 14 of the reactor 10, and the inner surface 21a of the side wall 21 of the case 20. FIG. Thereby, the heat transmitted to the case 20 via the potting material 30 can be efficiently radiated from the side wall 21 of the case 20 to the outside air, and the temperature rise of the reactor 10 can be effectively suppressed.

ここで、本実施形態のリアクトル構造100との比較のために、従来のリアクトル構造の例を説明する。図5Aは、従来のリアクトル構造900を概略的に示す断面図である。図5Bは、図5Aに示す従来のリアクトル構造900の拡大断面図である。図5Cは、従来のリアクトル構造900の変形例を示す拡大断面図である。   Here, the example of the conventional reactor structure is demonstrated for the comparison with the reactor structure 100 of this embodiment. FIG. 5A is a cross-sectional view schematically showing a conventional reactor structure 900. FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view of the conventional reactor structure 900 shown in FIG. 5A. FIG. 5C is an enlarged cross-sectional view showing a modified example of the conventional reactor structure 900.

図5A及び図5Bに示す従来のリアクトル構造900では、リアクトル910のコア911とコイル912を被覆する樹脂モールド914の下端、すなわち、ケース920の底面922aに対向する樹脂モールド914の端部914cが、ポッティング材930に接することなくポッティング材930と間隔を有して対向している。また、従来のリアクトル構造900では、樹脂モールド914から露出したコイル912とケース920の内側面921aとが間隔を有して対向し、ケース920の底面922aに対向するコイル912の端部が、ケース920との間に充填されたポッティング材930によって支持されている。   In the conventional reactor structure 900 shown in FIGS. 5A and 5B, the lower end of the resin mold 914 that covers the core 911 and the coil 912 of the reactor 910, that is, the end 914c of the resin mold 914 that faces the bottom surface 922a of the case 920, The potting material 930 is opposed to the potting material 930 with a gap without contacting the potting material 930. Further, in the conventional reactor structure 900, the coil 912 exposed from the resin mold 914 and the inner side surface 921a of the case 920 face each other with a space therebetween, and the end portion of the coil 912 facing the bottom surface 922a of the case 920 is the case. It is supported by a potting material 930 filled between 920 and 920.

このような従来のリアクトル構造900では、小型化のためにコイル912とケース920の内側面921aとの間の空間を減縮すると、その空間に露出したポッティング材930の表面930aに沿うコイル912とケース920との間の距離、すなわち、コイル912とケース920との間の絶縁距離である沿面距離Lが減少し、コイル912とケース920との間の絶縁性が低下する虞がある。   In such a conventional reactor structure 900, when the space between the coil 912 and the inner side surface 921a of the case 920 is reduced for miniaturization, the coil 912 and the case along the surface 930a of the potting material 930 exposed in the space are reduced. The creepage distance L, which is the distance between the coil 912, that is, the insulation distance between the coil 912 and the case 920, may be reduced, and the insulation between the coil 912 and the case 920 may be deteriorated.

また、図5Cに示す従来のリアクトル構造900の変形例のように、コイル912とケース920との間の絶縁性を確保するためにポッティング材930に沿う沿面距離Lを長くすると、小型化が困難になるだけでなく、コイル912とケース920との間のポッティング材930を充填する空間が増加する。この場合、コイル912からケース920への放熱性が低下するだけでなく、ポッティング材930の使用量が増加して材料コストが上昇する虞がある。   Further, as in the modification of the conventional reactor structure 900 shown in FIG. 5C, if the creeping distance L along the potting material 930 is increased in order to ensure the insulation between the coil 912 and the case 920, it is difficult to reduce the size. In addition, the space for filling the potting material 930 between the coil 912 and the case 920 increases. In this case, not only the heat dissipation from the coil 912 to the case 920 is lowered, but the amount of the potting material 930 used is increased and the material cost may be increased.

これに対し、図1A及び図1Bに示す本実施形態のリアクトル構造100では、樹脂モールド14は、ケース20の内側面21aに間隔Dをあけて対向する側面14aと、ケース20の底面22aに対向するコイル12の端部を露出させポッティング材30に接触させる開口部14bとを有している。そして、開口部14bの縁部14cがポッティング材30に埋設されている。   On the other hand, in the reactor structure 100 of the present embodiment shown in FIGS. 1A and 1B, the resin mold 14 faces the side surface 14a facing the inner side surface 21a of the case 20 with a gap D and the bottom surface 22a of the case 20. And an opening 14b that exposes the end of the coil 12 to be brought into contact with the potting material 30. The edge 14 c of the opening 14 b is embedded in the potting material 30.

これにより、ケース20の底面22aに対向する樹脂モールド14の開口部14bの縁部14cは、樹脂モールド14の側面14aとケース20の内側面21aとの間の空間に露出したポッティング材30の表面30aよりも、ケース20の底面22a側に配置される。そのため、樹脂モールド14の開口部14bに露出したコイル12とケース20との間の絶縁距離は、以下の各面に沿う沿面距離L1,L2,L3の和になる。   Thereby, the edge part 14c of the opening part 14b of the resin mold 14 which opposes the bottom face 22a of the case 20 is the surface of the potting material 30 exposed to the space between the side surface 14a of the resin mold 14 and the inner side surface 21a of the case 20. It is arranged closer to the bottom surface 22a of the case 20 than 30a. Therefore, the insulation distance between the coil 12 exposed to the opening 14b of the resin mold 14 and the case 20 is the sum of creeping distances L1, L2, and L3 along the following surfaces.

すなわち、前記絶縁距離は、コイル12から樹脂モールド14の側面14aまでの開口部14bの縁部14cに沿う沿面距離L1と、開口部14bの縁部14cからポッティング材30の表面30aまでの樹脂モールド14の側面14aに沿う沿面距離L2と、樹脂モールド14の側面14aからケース20の内側面21aまでのポッティング材30の表面30aに沿う沿面距離L3との和である。   That is, the insulation distance includes the creeping distance L1 along the edge 14c of the opening 14b from the coil 12 to the side surface 14a of the resin mold 14, and the resin mold from the edge 14c of the opening 14b to the surface 30a of the potting material 30. 14 is the sum of the creepage distance L2 along the side surface 14a of the resin 14 and the creepage distance L3 along the surface 30a of the potting material 30 from the side surface 14a of the resin mold 14 to the inner side surface 21a of the case 20.

このように、コイル12とケース20との間の絶縁距離である沿面距離に、樹脂モールド14の側面14aに沿う沿面距離L2を含むことで、コイル12とケース20との間の沿面距離を確保しつつ、コイル12とケース20の内側面21aとの間の空間を減縮することができる。換言すると、本実施形態のリアクトル構造100は、小型化を目的としてコイル12とケース20の内側面21aとの間の空間を減縮させ、その空間に露出したポッティング材30の表面30aに沿う沿面距離L3が減少しても、その減少分を樹脂モールド14の側面14aに沿う沿面距離L2によって補完することができる。   Thus, the creepage distance between the coil 12 and the case 20 is ensured by including the creepage distance L2 along the side surface 14a of the resin mold 14 in the creepage distance that is the insulation distance between the coil 12 and the case 20. However, the space between the coil 12 and the inner surface 21a of the case 20 can be reduced. In other words, the reactor structure 100 of the present embodiment reduces the space between the coil 12 and the inner side surface 21a of the case 20 for the purpose of downsizing, and the creepage distance along the surface 30a of the potting material 30 exposed in the space. Even if L3 decreases, the decrease can be supplemented by the creepage distance L2 along the side surface 14a of the resin mold 14.

したがって、本実施形態のリアクトル構造100によれば、リアクトル10のコイル12とケース20の内側面21aとの間の空間を減縮して小型化を可能にしつつ、樹脂モールド14の側面14aによってコイル12とケース20との間の沿面距離を確保し、コイル12とケース20との間の絶縁性の低下を防止できる。また、ケース20の小型化によってコイル12とケース20との間のポッティング材30を充填する空間が減縮され、コイル12からケース20への放熱性の低下が抑制されるだけでなく、ポッティング材30の使用量を抑制して材料コストを低減することができる。   Therefore, according to the reactor structure 100 of the present embodiment, the space between the coil 12 of the reactor 10 and the inner side surface 21a of the case 20 can be reduced, and the coil 12 can be reduced by the side surface 14a of the resin mold 14. A creepage distance between the coil 12 and the case 20 can be ensured, and a decrease in insulation between the coil 12 and the case 20 can be prevented. Further, the space for filling the potting material 30 between the coil 12 and the case 20 is reduced due to the downsizing of the case 20, and not only the heat dissipation from the coil 12 to the case 20 is suppressed, but also the potting material 30. It is possible to reduce the material cost by suppressing the amount used.

また、本実施形態のリアクトル構造100において、ケース20は、リアクトル10の樹脂モールド14の開口部14bから露出したコイル12の端部を収容する凹部22bを底面22aに有し、凹部22bの周囲に相対的にリアクトル10に向けて突出した段差部22eが形成されている。また、段差部22eは、リアクトル10の樹脂モールド14の開口部14bの縁部14cと間隔をあけて対向する位置に、コイル12とケース20との間の余分な空間を埋めるように設けられている。したがって、本実施形態のリアクトル構造100によれば、コイル12とケース20との間のポッティング材30を充填する空間が減縮され、コイル12からケース20への放熱性の低下が抑制されるだけでなく、ポッティング材30の使用量を抑制して材料コストを低減することができる。   Moreover, in the reactor structure 100 of this embodiment, the case 20 has the recessed part 22b which accommodates the edge part of the coil 12 exposed from the opening part 14b of the resin mold 14 of the reactor 10 in the bottom face 22a, Around the recessed part 22b A step portion 22e that protrudes relatively toward the reactor 10 is formed. Further, the step portion 22e is provided at a position facing the edge portion 14c of the opening portion 14b of the resin mold 14 of the reactor 10 with a space therebetween so as to fill an extra space between the coil 12 and the case 20. Yes. Therefore, according to the reactor structure 100 of the present embodiment, the space for filling the potting material 30 between the coil 12 and the case 20 is reduced, and only a reduction in heat dissipation from the coil 12 to the case 20 is suppressed. In addition, the material cost can be reduced by suppressing the amount of the potting material 30 used.

以上説明したように、本実施形態のリアクトル構造100によれば、リアクトル10のコイル12とケース20との間の絶縁性を確保しつつ、小型化が可能なリアクトル構造100を提供することができる。なお、本発明は、本実施形態で説明したリアクトル構造100に限定されない。以下、本実施形態のリアクトル構造100の変形例1から3について説明する。   As described above, according to the reactor structure 100 of the present embodiment, it is possible to provide the reactor structure 100 that can be reduced in size while ensuring the insulation between the coil 12 of the reactor 10 and the case 20. . The present invention is not limited to the reactor structure 100 described in the present embodiment. Hereinafter, modifications 1 to 3 of the reactor structure 100 of the present embodiment will be described.

図2から図4は、図1Bに示すリアクトル構造100の変形例1から3を示す拡大断面図である。   2 to 4 are enlarged cross-sectional views showing modified examples 1 to 3 of the reactor structure 100 shown in FIG. 1B.

図2に示すリアクトル構造100の変形例1では、リアクトル10の樹脂モールド14がコイル12の曲面に沿って湾曲している。また、樹脂モールド14に設けられた開口部14bの縁部14cは、曲面状に形成されていてもよい。図3に示すリアクトル構造100の変形例2では、樹脂モールド14の開口部14bの縁部14cに隣接する側面14aの下端部が、コイル12の曲面と相反する曲面形状に形成されている。これにより、樹脂モールド14の開口部14bの縁部14cは、側面14aよりもケース20の内側面21aに向けて延出している。これらの変形例によれば、前述のリアクトル構造100と同様の効果が得られるだけでなく、コイル12とケース20との間の沿面距離をより長くすることができる。   In the first modification of the reactor structure 100 shown in FIG. 2, the resin mold 14 of the reactor 10 is curved along the curved surface of the coil 12. Moreover, the edge part 14c of the opening part 14b provided in the resin mold 14 may be formed in the curved surface form. In the second modification of the reactor structure 100 shown in FIG. 3, the lower end portion of the side surface 14 a adjacent to the edge portion 14 c of the opening portion 14 b of the resin mold 14 is formed in a curved shape that is opposite to the curved surface of the coil 12. Thereby, the edge part 14c of the opening part 14b of the resin mold 14 is extended toward the inner surface 21a of the case 20 rather than the side surface 14a. According to these modified examples, not only the same effect as the reactor structure 100 described above can be obtained, but also the creeping distance between the coil 12 and the case 20 can be increased.

図4に示すリアクトル構造100の変形例3では、樹脂モールド14の開口部14bの縁部14cに隣接する側面14aの下端部に、ケース20の内側面21aに向けて突出する凸部14dが形成されている。この変形例によれば、前述のリアクトル構造100と同様の効果が得られるだけでなく、樹脂モールド14の開口部14bの縁部14cに沿う沿面距離L1を延長し、ポッティング材30の表面30aに沿う沿面距離L3を短縮することができる。また、コイル12とケース20との間の空間を減縮し、ポッティング材30の使用量を削減することができる。   In the third modification of the reactor structure 100 shown in FIG. 4, a convex portion 14 d that protrudes toward the inner side surface 21 a of the case 20 is formed at the lower end portion of the side surface 14 a adjacent to the edge portion 14 c of the opening 14 b of the resin mold 14. Has been. According to this modification, not only the same effect as the reactor structure 100 described above is obtained, but also the creeping distance L1 along the edge portion 14c of the opening 14b of the resin mold 14 is extended, and the surface 30a of the potting material 30 is extended. The creeping distance L3 along can be shortened. Moreover, the space between the coil 12 and the case 20 can be reduced, and the amount of the potting material 30 used can be reduced.

以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施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における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.

10 リアクトル
11 コア
12 コイル
14 樹脂モールド
14a 側面
14b 開口部
14c 縁部
20 ケース
21a 内側面
22a 底面
30 ポッティング材
100 リアクトル構造
D 間隔
10 Reactor 11 Core 12 Coil 14 Resin Mold 14a Side 14b Opening 14c Edge 20 Case 21a Inner Side 22a Bottom 30 Potting Material 100 Reactor Structure D Interval

Claims (1)

リアクトルと、該リアクトルを収容するケースと、該ケースに充填され前記リアクトルを支持するポッティング材と、を備えたリアクトル構造であって、
前記リアクトルは、コアと、該コアに捲回されたコイルと、該コア及び該コイルを被覆する樹脂モールドとを有し、
前記樹脂モールドは、前記ケースの内側面と間隔をあけて対向する側面と、前記ケースの底面に対向する前記コイルの端部を露出させ前記ポッティング材に接触させる開口部とを有し、
前記開口部の縁部は、前記ポッティング材に埋設されていることを特徴とするリアクトル構造。
A reactor structure comprising a reactor, a case that accommodates the reactor, and a potting material that is filled in the case and supports the reactor,
The reactor includes a core, a coil wound around the core, and a resin mold that covers the core and the coil.
The resin mold has a side surface facing the inner side surface of the case with a gap, and an opening that exposes the end of the coil facing the bottom surface of the case and contacts the potting material,
The reactor structure, wherein an edge of the opening is embedded in the potting material.
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