JP2016184989A - 端子ユニット及びリアクトル - Google Patents

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Abstract

【課題】絶縁信頼性を向上させることのできる端子ユニット及びその端子ユニットを用いたリアクトルを提供する。【解決手段】バスバー61と、バスバー61の少なくも一部の周囲を被覆する樹脂部材62と、を備え、バスバー61は、長板状で長手方向に延びるエッジE1、E2を有する導電本体616と、この導電本体616に所定の間隔で設けられた複数の端子部611〜615と、を有し、樹脂部材62には、少なくとも何れかの端子部611〜615の間において、導電本体616のエッジE1が露出する切欠き部622aを設ける。【選択図】図5

Description

本発明は、導電性部材とこの導電性部材の少なくとも一部が埋め込まれた樹脂部材とを有する端子ユニット及びこの端子ユニットを用いたリアクトルに関する。
リアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池車の駆動システム等をはじめ、種々の用途で使用されている。例えば、車載用の昇圧回路に用いられるリアクトルとして、環状コアの周囲に配置した樹脂製のボビンにコイルを巻回した後、これらを金属製のケースに収容し、ケース内に充填材を流し込んで固めたものが多く用いられる(例えば、特許文献1参照。)。
コイルには、外部電源などの外部機器と接続するための導電部材としてバスバーが電気的に接続されている。配線作業を容易にするためや、リアクトルのケースその他の部材との絶縁を確保する目的から、バスバーの少なくとも一部が樹脂部材に埋め込まれるように当該樹脂部材によって被覆されている。
特開2011−124267号公報
上記のように、導電部材であるバスバーは、その端部を除き、樹脂によりモールドされて使用される。すなわち、端部は、外部機器の配線やコイル端部と接合され電気的に接続される一方で、他の部分は全周をくるむように被覆することで他の部材との絶縁を図っている。
ところで、バスバーと樹脂部材を含む端子ユニットに熱衝撃が加わると、バスバーと樹脂部材の線膨張差により応力が発生する。バスバーは、平角線や平板状のものが用いられることが多い。従って、バスバーはその辺或いは角となるエッジを有している。バスバーと樹脂部材との線膨張差による応力は、エッジ部分が樹脂で被覆された部分に集中するため、その箇所にクラックが生じる場合があった。そして、熱衝撃が繰り返されることで、クラックが進行し、絶縁信頼性が低下する虞があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、絶縁信頼性を向上させることのできる端子ユニット及びその端子ユニットを用いたリアクトルを提供することにある。
本発明の端子ユニットは、導電部材と、前記導電部材の少なくとも一部を被覆する樹脂部材と、を備え、次の構成を有することを特徴とする。
(1)前記導電部材は、長板状で長手方向に延びるエッジを有する導電本体と、前記導電本体に所定の間隔で設けられた複数の端子部と、を有すること。
(2)前記樹脂部材には、少なくとも何れかの前記端子部の間において、前記導電本体のエッジが露出する切欠き部が設けられていること。
本発明の端子ユニットは、次の構成の少なくとも何れかを有していても良い。
(3)前記導電本体のエッジは、丸く成形されていること。
(4)前記樹脂部材は、繊維を含んでなること。
(5)前記端子部は、前記導電本体の長手方向の片側縁に設けられ、前記切欠き部は、前記導電本体の前記端子部が設けられている側のエッジを露出すること。
(6)前記樹脂部材には、前記導電本体のエッジ近傍に樹脂の注入部が設けられ、前記切欠き部は、前記注入部の近傍に位置するエッジに対向する他のエッジを露出させて設けられていること。
本発明のリアクトルは、次の構成を有することを特徴とする。
(7)コアと前記コアに装着されたコイルとを有するリアクトル本体。
(8)前記リアクトル本体を収容する収容部材。
(9)上記(1)及び(2)の構成を有する端子ユニット、又は、上記(1)、(2)及び上記(3)〜(6)の少なくとも何れかの構成を有する端子ユニット。
本発明のリアクトルは、次の構成を有していても良い。
(10)前記端子ユニットは、少なくとも上記(1)〜(3)及び(4)の構成を有する端子ユニットであり、この端子ユニットは、前記収容部材に固定され、前記注入部は、前記樹脂部材の底部に設けられ、前記切欠き部は、前記樹脂部材の上部に設けられ、前記注入部から離れた導電本体の他のエッジを露出させていること。
本発明によれば、絶縁信頼性を向上させることのできる端子ユニット及びその端子ユニットを用いたリアクトルを得ることができる。
第1の実施形態に係るリアクトルを正面方向から見た斜視図である。 第1の実施形態に係るリアクトルを背面方向から見た斜視図である。 第1の実施形態に係るリアクトルの分解斜視図である。 端子ユニットの全体構成を示す図である。 端子ユニットの分解斜視図である。 図4のA−A断面斜視図である。 樹脂部材を底面から見た斜視図である。 樹脂部材を底面から見た固定部周辺の拡大斜視図である。 図4のB−B断面斜視図である。 第1の実施形態に係る樹脂部材の正面斜視図であり、樹脂部材に含まれるガラス繊維の配向性を示す図である。 第1の実施形態に係る樹脂部材の背面斜視図であり、樹脂部材に含まれるガラス繊維の配向性を示す図である。 図11のB内の部分拡大図である。 図11のC内の部分拡大図である。 他の実施形態の端子ユニットの断面図である。 他の実施形態の端子ユニットの断面図である。 比較例に係る端子ユニットの全体構成を示す図である。 図16のA−A断面図である。 比較例に係る樹脂部材の正面斜視図であり、樹脂部材に含まれるガラス繊維の配向性を示す図である。 比較例に係る樹脂部材の背面斜視図であり、樹脂部材に含まれるガラス繊維の配向性を示す図である。 図19の領域B内の部分拡大図である。 図19の領域C内の部分拡大図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の端子ユニットとこれを用いたリアクトルについて説明する。本実施形態は、導電部材としてバスバーを用いたものである。
[1.第1の実施形態]
[1−1.構成]
本実施形態のリアクトルは、例えばハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池車の駆動システム等で使用される大容量のリアクトルである。リアクトルは、これら自動車に搭載される電気回路の主要部品である。この電気回路は、リアクトルの他、IGBT等の半導体スイッチング素子を有する。リアクトルは、半導体スイッチング素子のオンオフが高速に行われることにより、外部電源から供給される電気エネルギーを磁気エネルギーに変換し、当該エネルギーの蓄積及び放出を繰り返し、電流や電圧を抑制する。
図1は、本実施形態に係るリアクトルを正面方向から見た斜視図であり、図2は、本実施形態に係るリアクトルを背面方向から見た斜視図である。図3は、本実施形態のリアクトルの分解斜視図である。
図1〜図3に示すように、リアクトルは、リアクトル本体1と、リアクトル本体1を内部に収容するケース2と、リアクトル本体1とケース2との間に注入固化された充填材3と、ケース2に固定され、リアクトル本体1と接続される端子ユニット6を有する。本実施形態では、リアクトル本体1を2つの単位リアクトル本体10で構成しているが、単位リアクトル本体10は1つであっても3つ以上であっても良い。また、本実施形態の2つの単位リアクトル本体10は同じ構成として説明するが、異なる構成としても良い。
ケース2は、上面が開口し、全体として略直方体形状の収容部材であり、収容部21を備える。収容部21は、リアクトル本体1を収容するスペースであり、リアクトル本体1の大きさに合わせた寸法を有する。収容部21内に壁を設けず複数の単位リアクトル本体10を収容しても良いし、単位リアクトル本体10毎に収容スペースを設けても良い。本実施形態では、ケース2において単位リアクトル本体10間に壁を設けており、収容部21が2つある。
ケース2には、リアクトル本体1をケース2に固定するためのボルト71を締結するためのネジ穴22が収容部21底面の四隅に設けられている。また、ケース2には、その側面から突出した突出部23が設けられ、この突出部23に、端子ユニット6を固定するためのネジ穴24と、端子ユニット6を位置決めするための凹部25が設けられている。
ケース2は、熱伝導性の高い金属で形成されており、リアクトル本体1を収容するとともに、リアクトル本体1から発生する熱の放熱部材としての機能を有する。熱伝導性の高い金属としては、アルミニウム、マグネシウム又はこれらの少なくとも1種を含む合金を用いることができる。また、必ずしも金属である必要はなく、熱伝導性に優れた樹脂や、樹脂の一部に金属製の放熱板を埋め込んだもの、金属製のフィラーを含有した樹脂を使用しても良い。
充填材3は、リアクトル本体1とケース2との隙間に充填、固化されて形成されている。そのため、充填材3は、その上側は、リアクトル本体10の底面に対する形状に倣った形状をなし、反対の下側は、ケース2の内面に倣った形状をなす。充填材3としては、リアクトル本体10の放熱性能の確保及びリアクトル本体10からケース2への振動伝搬の軽減のため、固化しても多少の弾力性と熱伝導性を有する樹脂を使用することが望ましい。例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等の放熱用の材料を含有したエポキシ系、ポリアクリレート系、シリコーン系の樹脂製のポッティング剤をその硬化度を調整することで使用できる。
リアクトル本体1は、2つの環状コア11、12と、各環状コア11、12の一部の外周に装着されたコイル51〜54とを有している。環状コア11、12の外周には、環状コア11、12の形状に倣って被覆され形成された、環状コア11、12とコイル51〜54とを絶縁する樹脂部材が設けられている。
環状コア11、12は、圧粉磁心、フェライト磁心、又は積層鋼板などの環状の磁性体である。環状コア11、12は複数のコア部材を環状になるように接続して構成される。コア部材間にスペーサを設けても良い。環状コア11、12は、環状の一部に一対の平行な直線部分と、これらの直線部分を繋ぐU字形状の連結部分とを有する。
コイル51〜54は、絶縁被覆を有する導線である。本実施形態では、コイル51〜54は、平角線のエッジワイズコイルである。但し、コイル51〜54の線材や巻き方は平角線のエッジワイズコイルに限定されず、他の形態であっても良い。
このようなコイル51〜54は、環状コア11、12の平行な直線部分の周囲に装着されており、所定間隔隔てて互いに平行に配列されている。各コイル51〜54の両端部51a〜54a、51b〜54bは、ケース2の対向する2つの辺の縁に向かって引き出されており、ケース2の上方においてケース2の縁より突出している。リアクトル本体1は、各環状コア11、12の四隅をボルト71によって締結することで、ケース2に固定されている。
端子ユニット6は、導電部材であるバスバー61をインサート成型法により樹脂に埋め込んだ複合体であり、バスバー61の一部が外部に露出し、他の部分が樹脂により覆われている。端子ユニット6は、全体として長尺であり、ケース2の側面と平行にケース2に固定される。すなわち、ケース2の対向する2つの2辺のうち、コイル51〜54の端部51a〜54a側でケース2に固定されている。一方、他方のコイル51〜54の端部51b〜54b側には、2つの端子台91、92がケース2に固定されている。
図4は、端子ユニット6の全体構成を示す図である。図5は、端子ユニット6の分解斜視図である。図5に示すように、端子ユニット6は、導電部材であるバスバー61と、バスバー61の少なくとも一部を被覆する樹脂部材62とを有する。
図4及び図5に示すように、バスバー61は、例えば銅やアルミニウムからなる長尺の板状導体であり、外部機器と接続され、リアクトル本体1に電力を供給する。すなわち、バスバー61は、外部電源などの外部機器と電気的に接続される端子部611と、コイル51〜54の端部51a〜54aと電気的に接続される端子部612〜615と、一方向に延びる長板形状で、これらの端子部611〜615を繋ぐ導電本体616とを有する。
端子部611は、その表面部分が樹脂部材62から外部に露出し、角が丸く平板状に形成されている。なお、端子部611の形状はその角が丸い形状に限定されない。端子部611は、短冊形状の導電本体616の一端部に直交するように水平に設けられている。端子部611の表面積は、端子部612〜615と比べて大きく設定されている。端子部611の中央には外部機器の配線を接続するための締結孔611aが設けられている。この締結孔611aにはネジが差し込まれて端子部611と外部の配線がネジ締結される。
端子部612〜615は、導電本体616から突出しており、樹脂部材62から外部に露出するとともに、導電本体616の長手方向の片側縁に所定の間隔隔てて設けられている。この所定の間隔は、リアクトル本体10の大きさにより適宜設計変更可能である。また、所定の間隔とは、各端子部間ごとの間隔であり、等間隔である場合も、端子部間で間隔が異なる場合も含む。例えば端子部612,613間と端子部613,614間が必ずしも同じでなくても良い。端子部612〜615は、導電本体616の長手方向の縁から分岐した張出部81と、この張出部81から導電本体616に対して直角に突出した接続部82とから構成されている。4つの接続部82が、コイル51〜54の端部51a〜54aと溶着等により電気的に接続されている。端子部611に接続された外部機器から、導電本体616及び端部51a〜54aを介してコイル51〜54に電流が流れると、コイル51〜54を貫通する磁束が発生するようになっている。
導電本体616は、長尺の平板状であり、その長手方向に延びるエッジE1、E2を有する。エッジE1、E2は、平板状の導電本体616の辺であり、導電本体616の長手方向と直交する断面における角である。換言すれば、エッジE1、E2は、導電本体616の端子部611〜615が設けられている側の縁を上縁とし、この上縁に対向する縁を下縁とすると、エッジE1は、導電本体616の上縁を成す上面と側面とで形成される辺であり、エッジE2は、導電本体616の下縁を成す下面と側面とで形成される辺である。つまり、エッジE1は、導電本体616上縁の長手方向の2辺であり、エッジE2は、その上縁と対向する下縁の2辺である。
図5に示すように、導電本体616は、その幅が、これら端子部612〜615を設けた箇所から導電容量に応じて順次階段状に狭くなっており、端子部611で受けた電力を各端子部612〜615に分配する。ここにいう幅は、長板状の導電本体616が延びる長手方向と直交する短手方向の長さである。図5のバスバー61は、導電本体616の幅が順次階段状に狭くなっていく場合の実施例を示したものであるが、その形状はこれに限定されない。テーパー状に狭くなっていく形状や、幅が均一の長方形など、種々の形状を含む。
導電本体616は、長尺の平板状であり、この平板から直角方向に屈曲した屈曲部616bを介して端子部611が設けられている。この屈曲部616bは端子部611の根元である。この屈曲部616bの端には、隣接して切欠き部616cが設けられている。切欠き部616cは、導電本体616の幅方向に食い込むように導電本体616に設けられた切欠きである。切欠き部616cは、一つの概略L字状の平板から、端子部611及び導電本体616を成形する際に、L字の短片を直角に折り曲げて端子部611を成形しやすくするために設けられている。
導電本体616の上縁に設けられた屈曲部616bと対向する下縁には、導電本体616に対して直角に形成された折り曲げ部616aが設けられている。折り曲げ部616aは、締結孔611aを介した締結の際に導電本体616に加わる応力に対して剛性を高める。具体的には、折り曲げ部616aは、導電本体616がその長手方向に沿って折り曲げられて形成され、角部である切欠き部616cと対向して導電本体616の下縁側に設けられている。折り曲げ部616aは、端子部611と平行に形成され、本実施形態では端子部611と反対方向に延びている。折り曲げ部616aの導電本体616の長手方向の長さは、端子部611のその方向の長さよりも長く、導電本体616の端から端子部612が設けられる箇所までの長さである。折り曲げ部616aの幅は、端子部611と外部機器の配線との締結の際に加わる締結孔611a周りの締結トルクに対して導電本体616を補強できるように設計する。
樹脂部材62は、樹脂を主材として構成され、ガラス繊維又は炭素繊維などの繊維を含んで構成される。この樹脂部材62は、バスバー61の少なくとも一部を被覆し、全体としてバスバー61と対応する形状になっている。樹脂部材62は、他の部材から絶縁するとともに、バスバー61をケース2に対して固定する。樹脂の種類としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、BMC(Bulk Molding Compound)、PPS(Polyphenylene Sulfide)、PBT(Polybutylene Terephthalate)等が挙げられる。樹脂部材62は、断熱材ではなく熱伝導性を有する。
樹脂部材62には、バスバー61の一端に設けられた平板状の端子部611を支持する端子台621と、導電本体616を被覆する被覆部622と、張出部81を被覆する被覆部623と、端子台621の近傍に設けられた2つの固定部624、625と、端子部614、615間の導電本体616を被覆する箇所に設けられた固定部626とが設けられている。これら各部621〜626は金型を用いたモールド成型法によって樹脂により一体に形成されている。すなわち、各部621〜626は継ぎ目無く一続きに成型されている。
端子台621は、端子部611と同形状の凹部が設けられ、この凹部に端子部611が配置される。端子台621の体積及び表面積は、被覆部623の体積及び表面積よりも大きく構成されており、大気への放熱性が高くなっている。
被覆部622、623は、それぞれ導電本体616、張出部81の外周面を覆っているが、被覆部622については、導電本体616の一部を被覆していない。図6は、図4のA−A断面斜視図である。図6に示すように、被覆部622は、導電本体616を断面J字状に被覆している。より詳細には、被覆部622は、ケース2と接触或いは近接する箇所を重点的に被覆し、端子部611〜615が設けられている上縁側は導電本体616が露出している。
換言すれば、被覆部622は、導電本体616の端子部611〜615が設けられたエッジE1とは反対側のエッジE2を被覆しており、ケース2との絶縁を図る。一方、導電本体616の上縁側には、エッジE1が露出する切欠き部622aが形成されており、被覆部622から端子部611〜615が設けられた導電本体616のエッジE1が開放されている。言い換えると、切欠き部622aは、エッジE1を形成する導電本体616の2面の一部を、そのエッジE1を含んで露出させている。これにより、バスバー61と樹脂部材62の線膨張差による応力が、被覆部622のエッジE2を被覆する箇所に加わったとしても、他方のエッジE1が開放されているのでその応力を逃がすことができる。本実施形態では、導電本体616において、端子部611、612間、端子部612、613間、及び端子部613、614間が開放されている。
本実施形態では、樹脂部材62の底部には、図7に示すように、モールド成型時において金型内に樹脂を注入した際に形成された注入部627が設けられている。すなわち、注入部627は、導電本体616の下縁を成すエッジE2近傍に設けられ、切欠き部622aは、注入部627及び導電本体616の下縁と対向する上縁を露出させるように設けられている。この注入部627は、樹脂部材62の底部において、その長手方向に沿って所定の間隔、例えば5箇所の端子部611〜615が設けられる間隔で、バスバー61とケース2表面との間に位置するように設けられている。なお、注入部627は、導電本体616の側方、すなわち上縁と下縁の間に設けてもよい。
固定部624〜626は、端子ユニット6をケース2に固定する締結点である。すなわち、固定部624〜626には、ボルト72によって端子ユニット6をケース2に締結固定するための締結孔624a、625a、626aが設けられており、締結具であるボルト72が挿入されてネジ締結される。
固定部624、625は、平板状の端子部611の一辺に沿うように、端子台621の近傍かつ端子部611、612間に並べて設けられている。
固定部626は、熱伝導性を有する樹脂で構成されており、放熱部としても機能する。すなわち、固定部626は、被覆部622から突出して設けられており、固定部626の表面積の分だけ大気と接する面積が大きくなる。この固定部626は、樹脂部材62において、端子部611より端子部612〜615の何れかに近い箇所に設けられている。固定部626は、端子部612〜615間に設けられていることが好ましい。端子部612〜615間は、各端子部612〜615の直下も含む。本実施形態の固定部626は、樹脂部材62の端子部612〜615間のうち、端子部611から最も離れた端子部614、615間に設けられている。さらに、端子部614、615間において、端子部614より端子部615の近くに設けられることが好ましい。従って、固定部624、625と固定部626は、全体として長尺な樹脂部材62の両端付近にそれぞれ設けられ、互いに離れている。
さらに、固定部626は、ケース2と接している。より好ましくは、ケース2と密着している。固定部626には、例えばインサート成型法により金属製のカラー626bが埋め込まれている。すなわち、固定部626の締結孔626aに金属製のカラー626bが嵌め込まれている。カラー626bは円筒形状であり、その中央の穴にボルト72を差し込んで締結する。なお、固定部624、625においても金属製のカラー624b、625bが埋め込まれている。本実施形態において、これらのカラー624b、625b、626bは、鉄、銅、アルミニウムなどの金属製であるが、樹脂製としても良い。
図8は、樹脂部材62を底面から見た固定部626周辺の拡大斜視図である。図9は、図4のB−B断面斜視図であり、端子ユニット6における固定部626を含んだ断面斜視図である。固定部626のケース2と接する座面626dには、端子ユニット6をケース2に組み付ける場合の位置決めに用いられるピン626cが突出して設けられている。ピン626cは、金属製のカラー626bよりもバスバー61に近くに配置されている。このピン626cは、概略円柱形状であり、ケース2の突出部23に設けられた凹部25に嵌まり、ピン626cの外周面又は底面が凹部25内周面又は底面と接する。ピン626cは、凹部25内周面又は底面の少なくとも一部と接していれば良く、全部に一致していても良い。ピン626cは、本実施形態では樹脂部材62と一体成形されており、固定部626と一続きで樹脂部材62と同じ樹脂からなるが、金属で構成しても良い。この場合、樹脂部材62を成型する金型にインサート成型しても良いし、別途作製して固定部626の座面626dに取り付けるようにしても良い。
端子台91、92は、端子ユニット6が固定されたケース2の一辺とは反対側に、ボルト73によってケース2に固定されている。この2つの端子台91、92には、それぞれ出力側バスバー93がモールド成型法により一体化されており、これら出力側バスバー93の一端が、コイル51〜54の端部51b〜54bと溶着等により電気的に接続されている。出力側バスバー93の他端には、2つの端子台91、92上に配置され、その部分に出力側の外部配線が接続される。
[1−2.作用]
本実施形態の端子ユニットの作用について、図10〜図13及び図16〜図21を参照し、比較例と比較しつつ説明する。図16〜図21は比較例に関する図であり、比較例の端子ユニットの樹脂部材の符号は100番台にしている。比較例の端子ユニットの構成は、導電本体616の被覆以外で実施形態の端子ユニット6と同じである。
図16は、比較例に係る端子ユニット100を示し、本実施形態の端子ユニット6と比較して、導電本体616の周囲が全て被覆されている点で異なる。図17は、図16のA−A断面図である。この比較例の場合、導電本体616の全周囲が覆われているため、樹脂部材162と導電本体616の線膨張差による応力が導電本体616のエッジ部分に集中し、このエッジ部分を被覆する箇所にクラックが発生及び進行し、絶縁信頼性を損なう虞がある。
これに対し、本実施形態の端子ユニット6では、導電本体616の全周囲を覆わずに、被覆部622を断面J字状にし、導電本体616の端子部611〜615側のエッジE1が露出する切欠き部622aを設けている。そのため、導電本体616のエッジE1が開放され、線膨張差による応力を逃がすことができるので、樹脂部材62にクラックが発生するのを抑制することができる。
上記のような作用の違いは、導電本体616の全周囲を覆うか覆わないかの構造上の違いに起因するが、樹脂部材62に含有される針状のガラス繊維Gの配向性も影響しているものと思われる。すなわち、本実施形態の端子ユニット6及び比較例の端子ユニット100は、例えば、導電本体616のインサート成形により成形される。インサート品として導電本体616を金型内にセットし、金型内に樹脂を注入し、充填させる。
図10〜図13及び図18〜図21に示すように、樹脂の注入は、導電本体616の端子部611〜615が設けられた上縁とは反対側の下縁付近に設けられた注入部627からなされる。その箇所は図10〜図13及び図18〜図21では各円錐COが示す箇所である。樹脂には細長いガラス繊維Gが含有されており、ガラス繊維Gは樹脂の進行方向に沿って配向性が揃う傾向にある。図12、13、20、21に示す矢印は、樹脂の進行方向を示す。
図18及び図19は、比較例に係る樹脂部材に含まれるガラス繊維Gの配向性を示す図であり、それぞれ比較例に係る樹脂部材の正面斜視図、背面斜視図である。図20は、図19の領域B内の部分拡大図である。図21は、図19の領域C内の部分拡大図である。
図18〜図21に示すように、導電本体616のエッジE2側の各注入部627から樹脂が注入されると、鉛直方向では、導電本体616のエッジE2から導電本体616の表面及び裏面に分流して導電本体616の上縁側に進行する。比較例では、導電本体616の上縁側で分流した樹脂の流れが合流し、ウェルドラインが形成されやすい。なお、ウェルドラインとは、金型内で合流した樹脂同士が融着した箇所に発生する細い線である。
そして水平方向においては、樹脂は、導電本体616のエッジE1側をそのエッジE1が延びる方向に沿って金型内を進行して充填される。図20及び図21の領域Rから明らかなように、合流した上縁側において、樹脂の流れに沿ってガラス繊維Gの配向性が揃っている。すなわち、導電本体616の長手方向にガラス繊維Gの延びる方向が揃っている。
このように、ガラス繊維Gの配向が揃うことによって、導電本体616の長手方向に沿って樹脂部材162の強度が弱くなり、クラックが入りやすくなる。この状態で、線膨張差による応力が加わるため、クラックが発生し、絶縁信頼性を低下させやすくなる。
これに対し、本実施形態では、図10〜図13に示すように、樹脂を下方から充填し導電本体616のエッジE2から導電本体616の表面及び裏面に分流して上方に進行するが、樹脂部材62に切欠き部622aが形成されているので、導電本体616のエッジE1側で合流することがない。そのため、図12及び図13の領域Rに示すように、ガラス繊維Gが絡み合って樹脂部材62の強度が向上する。これに伴いクラックも発生しにくい。
[1−3.効果]
(1)本実施形態の端子ユニット6は、バスバー61と、バスバー61の少なくも一部の周囲を被覆する樹脂部材62と、を備え、バスバー61は、長板状で長手方向に延びるエッジE1、E2を有する導電本体616と、この導電本体616に所定の間隔で設けられた複数の端子部611〜615と、を有し、樹脂部材62には、少なくとも何れかの端子部611〜615の間において、導電本体616のエッジE1が露出する切欠き部622aを設けるようにした。
これにより、バスバー61のエッジE2が樹脂部材62で覆われ、バスバー61と樹脂部材62の線膨張差により応力が発生したとしても、バスバー61のエッジE1が露出して開放されているので、その応力を逃がすことができる。従って、バスバー61のエッジE2を被覆する部分に加わる応力が低減され、樹脂部材62にクラックが入りにくくなり、絶縁信頼性が向上する。また、バスバー61の導電本体616の全周囲を覆わないので、バスバー61を小さくでき、端子ユニット6全体として小型化することができる。従って、このような端子ユニット6を用いることで、絶縁信頼性の高く、小型化したリアクトルを得ることができる。
(2)樹脂部材62は、繊維を含むようにした。これにより、樹脂部材62の強度が高くなり、熱線膨張差による応力で樹脂部材62にクラックが発生しにくくできる。
(3)端子部611〜615は、導電本体616の長手方向の片側縁に設けられ、切欠き部622aは、導電本体616の端子部611〜615が設けられている側のエッジE1を露出するようにした。これにより、樹脂部材62を金型内に樹脂を充填させて成型する場合に、例えば導電本体616のエッジ近傍や側面近傍など、どこから樹脂を注入及び充填させても、切欠き部622aが露出させる導電本体616のエッジE1部分には、樹脂が被覆されない。このため、当該エッジE1部分でウェルドラインが発生することがないので、絶縁信頼性を向上させることができる。
(4)樹脂部材62には、導電本体616のエッジE2近傍に樹脂の注入部627が設けられ、切欠き部622aは、注入部627の近傍に位置するエッジE2に対向する他のエッジE1を露出させて設けるようにした。これにより、導電本体616の下縁側を重点的に絶縁被覆できるとともに、注入部627から注入された樹脂が導電本体616の側面を伝って注入部627と反対側に位置する導電本体616の上縁側で合流することがなく、ウェルドラインが発生しない。そのため、ウェルドラインによる強度低下が生じることがなく、樹脂部材62の絶縁信頼性を高めることができる。
[2.他の実施形態]
本発明は、第1の実施形態に限定されるものではなく、下記に示す他の実施形態も包含する。また、本発明は、第1の実施形態及び下記の他の実施形態の少なくともいずれか2つを組み合わせた形態も包含する。
(1)第1の実施形態では、環状コア11、12を構成するために、コア部材としてU字型コア及びI字型コアを用いたが、これに限定されない。これらの他にもコア部材として、E字型コア、T字型コア、C字型コア、J字型コアその他の環状コア11、12を構成可能な形状を有するコアを用いることができる。また、環状コア11、12は、必ずしも分割されたコア部材により構成しなくても良く、単一の環状コアとしても良い。
(2)第1の実施形態では、導電本体616の2本のエッジE1が開放される構成としたが、図14に示すように、少なくとも1本のエッジE1が開放されるように切欠き部622aを構成しても良い。また、被覆部622は、導電本体616の表面及び裏面のみを被覆し、4本のエッジE1,E2が開放されるように構成しても良い。また、樹脂部材62において、被覆部622を断面U字状として、切欠き部622aを、導電本体616の上縁を成す2本のエッジE1及び導電本体616の側面が露出するようにしても良い。
(3)第1の実施形態では、導電本体616は長尺で平板状であり、その断面においてエッジが直角に形成されていたが、図15に示すように、エッジを丸く成形するようにしても良い。これにより、導電部材のエッジ部分に導電部材と樹脂の線膨張差による応力の集中を緩和することができる。
1 リアクトル本体
10 単位リアクトル本体
11、12 環状コア
2 ケース(他の部材)
21 収容部
22 ネジ穴
23 突出部
24 ネジ穴
25 凹部
3 充填材
51〜54 コイル
51a〜54a コイルの端部(巻き始め)
51b〜54b コイルの端部(巻き終わり)
6 端子ユニット
61 バスバー(導電部材)
611 端子部
611a 締結孔
612〜615 端子部
81 張出部
82 接続部
616 導電本体
616a 折り曲げ部
616b 屈曲部
616c 切欠き部
62 樹脂部材
621 端子台
622、623 被覆部
622a 切欠き部
624〜626 固定部
624a〜626a 締結孔
624b〜626b カラー
626c ピン
626d 座面
627 注入部
71、72、73 ボルト
91、92 端子台
93 出力側バスバー
E1 エッジ
E2 エッジ

Claims (7)

  1. 導電部材と、
    前記導電部材の少なくとも一部の周囲を被覆する樹脂部材と、
    を備え、
    前記導電部材は、長板状で長手方向に延びるエッジを有する導電本体と、前記導電本体に所定の間隔で設けられた複数の端子部と、を有し、
    前記樹脂部材には、少なくとも何れかの前記端子部の間において、前記導電本体のエッジが露出する切欠き部が設けられていること、
    を特徴とする端子ユニット。
  2. 前記導電本体のエッジは、丸く成形されていること、
    を特徴とする請求項1に記載の端子ユニット。
  3. 前記樹脂部材は、繊維を含んでなること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の端子ユニット。
  4. 前記端子部は、前記導電本体の長手方向の片側縁に設けられ、
    前記切欠き部は、前記導電本体の前記端子部が設けられている側のエッジを露出すること、
    を特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の端子ユニット。
  5. 前記樹脂部材には、前記導電本体のエッジ近傍に樹脂の注入部が設けられ、
    前記切欠き部は、前記注入部の近傍に位置するエッジに対向する他のエッジを露出させて設けられていること、
    を特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の端子ユニット。
  6. コアと前記コアに装着されたコイルとを有するリアクトル本体と、
    前記リアクトル本体を収容する収容部材と、
    前記請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の端子ユニットと、
    を備えること、
    を特徴とするリアクトル。
  7. 前記端子ユニットは、前記請求項5に記載の端子ユニットであり、
    この端子ユニットは、前記収容部材に固定され、
    前記注入部は、前記樹脂部材の底部に設けられ、
    前記切欠き部は、前記樹脂部材の上部に設けられ、前記注入部から離れた導電本体の他のエッジを露出させていること、
    を特徴とする請求項6に記載のリアクトル。
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