JP2017139310A - Reactor - Google Patents

Reactor Download PDF

Info

Publication number
JP2017139310A
JP2017139310A JP2016018694A JP2016018694A JP2017139310A JP 2017139310 A JP2017139310 A JP 2017139310A JP 2016018694 A JP2016018694 A JP 2016018694A JP 2016018694 A JP2016018694 A JP 2016018694A JP 2017139310 A JP2017139310 A JP 2017139310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reactor
outer core
core
case
core portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016018694A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6651876B2 (en
Inventor
和宏 稲葉
Kazuhiro Inaba
和宏 稲葉
雅幸 加藤
Masayuki Kato
雅幸 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Wiring Systems Ltd, AutoNetworks Technologies Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority to JP2016018694A priority Critical patent/JP6651876B2/en
Priority to PCT/JP2017/003650 priority patent/WO2017135318A1/en
Publication of JP2017139310A publication Critical patent/JP2017139310A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6651876B2 publication Critical patent/JP6651876B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/06Mounting, supporting or suspending transformers, reactors or choke coils not being of the signal type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00Fixed inductances not covered by group H01F17/00

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor which can suppress vibration during driving so as to reduce noise.SOLUTION: A reactor 1 comprises: a coil 2 having a winding part 2c; a magnetic core 3 having an inner core part arranged inside the winding part and an outer core part 32 arranged outside the winding part; and a placing member 4 on which an assembly 10 formed by the coil and the magnetic core is placed. The magnetic core 3 comprises: a plurality of core pieces; and a gap formed between the core pieces. The outer core part 32 comprises: a lower face placed on the placing member 4; and an upper face opposite to the lower face. The lower face and the upper face of the outer core part 32 are each fixed to the placing member 4 via a stay 80.SELECTED DRAWING: Figure 2

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コンバータや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。   The present invention relates to a reactor that is used in a vehicle-mounted DC-DC converter or a component of a power converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle.

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。例えば特許文献1には、コイルと、コイルが配置される磁性コアとを備えるリアクトルに関する技術が開示されている。   A reactor is one of the parts of a circuit that performs a voltage step-up operation or a voltage step-down operation. For example, Patent Document 1 discloses a technique related to a reactor including a coil and a magnetic core on which the coil is disposed.

特許文献1には、コイルと、コイルの内部に配置される内側コア部及びコイルから露出される外側コア部を有する環状の磁性コアと、コイルと磁性コアとの組合体を収納するケースとを備えるリアクトルが開示されている。内側コア部は、分割コア(コア片)とセラミックスや樹脂などのギャップ板とを交互に積層した積層体である。このリアクトルでは、ケースの底板部と、底板部に接触する外側コア部の下面とを接着剤で接着して接着層が形成され、外側コア部の下面がケース(底板部)に対して固定されている。   Patent Document 1 includes a coil, an annular magnetic core having an inner core portion disposed inside the coil and an outer core portion exposed from the coil, and a case that houses a combination of the coil and the magnetic core. A reactor provided is disclosed. The inner core portion is a laminated body in which divided cores (core pieces) and gap plates made of ceramics or resin are alternately laminated. In this reactor, an adhesive layer is formed by adhering the bottom plate portion of the case and the lower surface of the outer core portion contacting the bottom plate portion with an adhesive, and the lower surface of the outer core portion is fixed to the case (bottom plate portion). ing.

特開2013−4931号公報JP2013-4931A

リアクトル駆動時の振動による騒音を低減することが望まれている。   It is desired to reduce noise caused by vibration during reactor driving.

リアクトルは、コイルに所定周波数の電流を通電して、磁性コアが励磁されることによって駆動する。磁性コアが複数のコア片で構成され、コア片間にギャップが設けられている場合、リアクトル駆動時に、ギャップを挟んで隣り合うコア片間に電磁吸引力が作用して磁性コアが振動し、騒音が発生することがある。   The reactor is driven by energizing a coil with a current of a predetermined frequency and exciting the magnetic core. When the magnetic core is composed of a plurality of core pieces and a gap is provided between the core pieces, when the reactor is driven, the magnetic core vibrates due to an electromagnetic attractive force acting between adjacent core pieces across the gap, Noise may be generated.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、駆動時の振動を抑制でき、騒音を低減できるリアクトルを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide a reactor that can suppress vibration during driving and reduce noise.

本発明の一態様に係るリアクトルは、巻回部を有するコイルと、前記巻回部の内側に配置される内側コア部及び前記巻回部の外側に配置される外側コア部を有する磁性コアと、前記コイルと前記磁性コアとの組合体が載置される載置部材と、を備える。前記磁性コアは、複数のコア片と、前記コア片間に設けられるギャップとを有する。前記外側コア部は、前記載置部材に載置される下面と、その反対側の上面とを有する。そして、前記外側コア部の下面及び上面がそれぞれ、前記載置部材に対して固定されている。   A reactor according to an aspect of the present invention includes a coil having a winding portion, an inner core portion disposed inside the winding portion, and a magnetic core having an outer core portion disposed outside the winding portion. And a mounting member on which a combination of the coil and the magnetic core is mounted. The magnetic core has a plurality of core pieces and a gap provided between the core pieces. The said outer core part has the lower surface mounted in the mounting member, and the upper surface on the opposite side. And the lower surface and upper surface of the said outer core part are being respectively fixed with respect to the mounting member.

上記リアクトルは、駆動時の振動を抑制でき、騒音を低減できる。   The reactor can suppress vibration during driving and can reduce noise.

実施形態1のリアクトルの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the reactor of Embodiment 1. 実施形態1のリアクトルの概略分解斜視図である。1 is a schematic exploded perspective view of a reactor according to a first embodiment. 実施形態1のリアクトルにおける組合体の概略分解斜視図である。FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of a combined body in the reactor according to the first embodiment. 図1に示すIV−IV線で切断したリアクトルの概略側面断面図である。FIG. 4 is a schematic side cross-sectional view of the reactor cut along line IV-IV shown in FIG. 1. 実施形態1のリアクトルにおける外側コア部の固定構造の別の一例を示す概略側面断面図である。It is a schematic side sectional view showing another example of the fixing structure of the outer core portion in the reactor of the first embodiment. 実施形態2のリアクトルの概略上面断面図である。FIG. 5 is a schematic top cross-sectional view of a reactor according to a second embodiment. 実施形態2のリアクトルの別の一例を示す概略上面断面図である。It is a schematic top sectional view showing another example of the reactor of the second embodiment.

本発明者らは、リアクトルの駆動周波数と固有周波数との関係に着目し、リアクトルの振動特性(振動・騒音)に及ぼす駆動周波数の影響について検討した。その結果、以下の知見を得た。   The inventors focused on the relationship between the reactor driving frequency and the natural frequency, and examined the influence of the driving frequency on the vibration characteristics (vibration / noise) of the reactor. As a result, the following knowledge was obtained.

ハイブリッド自動車や電気自動車などに搭載される電力変換装置に利用されているリアクトルでは、コイルに通電される電流の駆動周波数が5kHz〜10kHz程度である。このリアクトルの駆動周波数帯域とリアクトルの固有周波数が重なる場合、共振現象が生じ、共振することで振動・騒音が大きくなる。従来のように、コア片間にギャップ板を介在させた磁性コアを備えるリアクトルでは、ギャップ板が介在することでコア片が振動し難く、固有周波数が高くなる傾向がある。そのため、リアクトルの固有周波数が駆動周波数に対して高く設定され、共振現象が生じ難く、リアクトル駆動時の振動・騒音の問題が起き難い。しかし、コア片間にギャップを設け、ギャップ板を介在させない場合はコア片が振動し易く、固有周波数が低くなる傾向がある。そのため、リアクトルの固有周波数が駆動周波数帯域と重なる可能性があり、共振現象が生じて、振動・騒音が顕著となる。   In a reactor used in a power conversion device mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle, a driving frequency of a current supplied to a coil is about 5 kHz to 10 kHz. When the driving frequency band of the reactor and the natural frequency of the reactor overlap, a resonance phenomenon occurs, and vibration and noise increase due to resonance. As in the prior art, in a reactor including a magnetic core in which a gap plate is interposed between core pieces, the core piece hardly vibrates and the natural frequency tends to be high due to the gap plate interposed. For this reason, the natural frequency of the reactor is set higher than the drive frequency, so that the resonance phenomenon hardly occurs and the problem of vibration and noise during the reactor drive hardly occurs. However, when a gap is provided between the core pieces and no gap plate is interposed, the core pieces tend to vibrate and the natural frequency tends to be low. Therefore, there is a possibility that the natural frequency of the reactor overlaps with the driving frequency band, a resonance phenomenon occurs, and vibration and noise become remarkable.

本発明者らは、磁性コアの固定構造を工夫して、リアクトルの固有周波数を駆動周波数帯域外にすることで、駆動時の振動を抑制でき、振動による騒音を低減できることを見出した。本発明は以上の知見に基づいてなされたものである。最初に、本発明の実施態様を列記して説明する。   The inventors of the present invention have found that the vibration at the time of driving can be suppressed and the noise due to the vibration can be reduced by devising the fixing structure of the magnetic core and making the natural frequency of the reactor out of the driving frequency band. The present invention has been made based on the above findings. First, embodiments of the present invention will be listed and described.

[本発明の実施形態の説明]
(1)本発明の一態様に係るリアクトルは、巻回部を有するコイルと、前記巻回部の内側に配置される内側コア部及び前記巻回部の外側に配置される外側コア部を有する磁性コアと、前記コイルと前記磁性コアとの組合体が載置される載置部材と、を備える。前記磁性コアは、複数のコア片と、前記コア片間に設けられるギャップとを有する。前記外側コア部は、前記載置部材に載置される下面と、その反対側の上面とを有する。そして、前記外側コア部の下面及び上面がそれぞれ、前記載置部材に対して固定されている。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
(1) The reactor which concerns on 1 aspect of this invention has the coil which has a winding part, the inner core part arrange | positioned inside the said winding part, and the outer core part arrange | positioned on the outer side of the said winding part. A magnetic core; and a mounting member on which a combination of the coil and the magnetic core is mounted. The magnetic core has a plurality of core pieces and a gap provided between the core pieces. The said outer core part has the lower surface mounted in the mounting member, and the upper surface on the opposite side. And the lower surface and upper surface of the said outer core part are being respectively fixed with respect to the mounting member.

上記リアクトルによれば、外側コア部の下面及び上面の両面が載置部材に対して固定されていることで、電磁吸引力による外側コア部(磁性コア)の振動を効果的に抑制できる。外側コア部の下面及び上面の両面が固定されていることで、片面のみ固定されている場合に比較して、リアクトルの固有周波数が高くなり、固有周波数を高域側にシフトさせることができる。したがって、リアクトルの固有周波数を駆動周波数(5kHz〜10kHz)よりも高くすることが可能で、固有周波数を駆動周波数帯域外にすることができ、固有周波数と駆動周波数とが共振することを回避できる。よって、上記リアクトルは、固有周波数と駆動周波数との共振現象を回避して、駆動時の振動を抑制でき、振動による騒音を低減できる。   According to the reactor, both the lower surface and the upper surface of the outer core portion are fixed to the mounting member, so that the vibration of the outer core portion (magnetic core) due to the electromagnetic attractive force can be effectively suppressed. By fixing both the lower surface and the upper surface of the outer core portion, the natural frequency of the reactor becomes higher than when only one surface is fixed, and the natural frequency can be shifted to the high frequency side. Therefore, the natural frequency of the reactor can be made higher than the driving frequency (5 kHz to 10 kHz), the natural frequency can be out of the driving frequency band, and resonance between the natural frequency and the driving frequency can be avoided. Therefore, the reactor can avoid the resonance phenomenon between the natural frequency and the drive frequency, can suppress vibration during driving, and can reduce noise due to vibration.

また、上記リアクトルは、磁性コアを構成するコア片間にセラミックスなどのギャップ板が介在していない。そのため、ギャップ板を用意する必要がなく、従来に比較して部品点数を削減したり、コア片とギャップ板とを接着剤で接着する工程を省略したりできるので、低コスト化と生産性の向上を図ることができる。   Moreover, the said reactor does not interpose gap plates, such as ceramics, between the core pieces which comprise a magnetic core. Therefore, there is no need to prepare a gap plate, and the number of parts can be reduced compared to the conventional case, and the process of bonding the core piece and the gap plate with an adhesive can be omitted. Improvements can be made.

(2)上記リアクトルの一形態として、前記リアクトルの固有周波数が、駆動周波数よりも高く、10kHz超であることが挙げられる。   (2) As one form of the reactor, the natural frequency of the reactor is higher than the drive frequency and higher than 10 kHz.

リアクトルの固有周波数が10kHz超であることで、駆動周波数(5kHz〜10kHz)よりも十分高くすることができるため、駆動時の振動を効果的に抑制でき、振動による騒音をより低減できる。より好ましいリアクトルの固有周波数は11kHz以上である。   Since the natural frequency of the reactor is more than 10 kHz, it can be sufficiently higher than the driving frequency (5 kHz to 10 kHz), so that vibration during driving can be effectively suppressed and noise due to vibration can be further reduced. A more preferable natural frequency of the reactor is 11 kHz or more.

(3)上記リアクトルの一形態として、前記載置部材が、前記組合体が載置される底板部と、前記組合体の周囲を囲む側壁部とを有するケースであることが挙げられる。この場合、前記ケース内に充填され、前記組合体を封止する封止樹脂を備え、前記ギャップに前記封止樹脂が充填されていることが挙げられる。   (3) As one form of the said reactor, it is mentioned that the said mounting member is a case which has the baseplate part in which the said assembly is mounted, and the side wall part surrounding the circumference | surroundings of the said assembly. In this case, it is possible to include a sealing resin that fills the case and seals the assembly, and the gap is filled with the sealing resin.

組合体がケースに収納され、封止樹脂で封止されることで、封止樹脂によって組合体を一体化できる。また、外部環境から組合体を保護できる。この場合では、製造過程において、ケース内に封止樹脂を充填した際に未固化の樹脂がコア片間のギャップに流入して、ギャップに封止樹脂を充填することができる。   The combined body can be integrated with the sealing resin by being housed in the case and sealed with the sealing resin. It also protects the union from the external environment. In this case, in the manufacturing process, when the case is filled with the sealing resin, the unsolidified resin flows into the gap between the core pieces, and the gap can be filled with the sealing resin.

(4)上記リアクトルの一形態として、前記外側コア部の下面と前記載置部材とを接着する接着層と、前記外側コア部の上面に配置され、前記外側コア部の上面を前記載置部材に対して固定する固定具と、を備えることが挙げられる。   (4) As one form of the reactor, an adhesive layer that adheres the lower surface of the outer core portion and the mounting member, and an upper surface of the outer core portion, and the upper surface of the outer core portion is set as the mounting member. And a fixing device that fixes the device to the above.

外側コア部の下面と載置部材との間に接着層を備えることで、外側コア部の下面を載置部材に固定できる。外側コア部の上面に固定具を備えることで、固定具を介して外側コア部の上面を載置部材に固定できる。固定具としては、例えば、外側コア部の上面に配置され、載置部材に固定されるステーや板バネなどが挙げられる。板バネであれば、外側コア部の上面を載置部材側に押圧して、外側コア部の上面を載置部材に対してより強固に固定できる。また、外側コア部の上面にステーや板バネを配置すると共に、外側コア部の上面とステーや板バネとを接着層により接着することで、外側コア部の上面を載置部材に対してより強固に固定できる。その他、載置部材がケースであり、ケースに取り付けられるカバーを有する場合は、このカバーを固定具に利用できる。例えば、外側コア部の上面とケースとを接着剤で接着して接着層を形成することで、外側コア部の上面をカバーを介してケース(載置部材)に固定できる。   By providing an adhesive layer between the lower surface of the outer core portion and the mounting member, the lower surface of the outer core portion can be fixed to the mounting member. By providing the fixture on the upper surface of the outer core portion, the upper surface of the outer core portion can be fixed to the mounting member via the fixture. Examples of the fixture include a stay and a leaf spring that are disposed on the upper surface of the outer core portion and are fixed to the mounting member. If it is a leaf | plate spring, the upper surface of an outer core part can be pressed to the mounting member side, and the upper surface of an outer core part can be fixed more firmly with respect to a mounting member. In addition, a stay and a leaf spring are disposed on the upper surface of the outer core portion, and the upper surface of the outer core portion and the stay and the leaf spring are bonded to each other with an adhesive layer so that the upper surface of the outer core portion is more firmly attached to the mounting member. Can be firmly fixed. In addition, when the mounting member is a case and has a cover attached to the case, this cover can be used as a fixture. For example, the upper surface of the outer core portion and the case are bonded with an adhesive to form an adhesive layer, whereby the upper surface of the outer core portion can be fixed to the case (mounting member) via the cover.

(5)上記リアクトルの一形態として、前記載置部材が、前記組合体が載置される底板部と、前記組合体の周囲を囲む側壁部とを有するケースであり、前記磁性コアは、一対の前記内側コア部と、これら内側コア部の両端部に配置される一対の前記外側コア部とを有する環状の磁性コアであることが挙げられる。この場合、前記ケースは、前記側壁部の内面から突出して設けられ、前記外側コア部の前記内側コア部に対向する内端面に接触する突起部を有することが挙げられる。   (5) As one form of the reactor, the mounting member is a case having a bottom plate portion on which the combination is placed and a side wall portion surrounding the combination, and the magnetic core includes a pair It is mentioned that it is a cyclic | annular magnetic core which has the said inner core part and a pair of said outer core part arrange | positioned at the both ends of these inner core parts. In this case, it is mentioned that the case has a protruding portion that protrudes from the inner surface of the side wall portion and contacts an inner end surface of the outer core portion that faces the inner core portion.

ケースの側壁部に内面から突出して突起部が設けられ、この突起部が外側コア部の内端面に接することで、電磁吸引力による外側コア部の振動をより抑制できる。よって、駆動時の外側コア部の振動を効果的に抑制でき、振動による騒音をより低減できる。   A protrusion is provided on the side wall portion of the case so as to protrude from the inner surface, and the protrusion is in contact with the inner end surface of the outer core portion, whereby vibration of the outer core portion due to electromagnetic attraction can be further suppressed. Therefore, the vibration of the outer core portion during driving can be effectively suppressed, and noise due to vibration can be further reduced.

[本発明の実施形態の詳細]
本発明の実施形態に係るリアクトルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、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および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[Details of the embodiment of the present invention]
Specific examples of the reactor according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same reference numerals in the figure indicate the same names. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.

[実施形態1]
<リアクトルの構成>
図1〜図5を参照して、実施形態1のリアクトルを説明する。実施形態1のリアクトル1は、図1〜図4に示すように、巻回部2cを有するコイル2と、巻回部2cの内側に配置される内側コア部31及び巻回部2cの外側に配置される外側コア部32を有する磁性コア3と、コイル2と磁性コア3との組合体が載置される載置部材(この例では、ケース4)とを備える。内側コア部31は、図3,図4に示すように、複数の内コア片31mと、内コア片31m間に設けられるギャップ31gとを有する。リアクトル1の特徴の1つは、外側コア部32における載置部材(ケース4の底板部40)に載置される下面とその反対側の上面とがそれぞれ、載置部材(ケース4)に対して固定されている点にある。以下の説明において、載置部材(ケース4の底板部40)側を「下」、その反対側を「上」として説明する。以下、リアクトルの構成について詳しく説明する。
[Embodiment 1]
<Reactor configuration>
The reactor of Embodiment 1 is demonstrated with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 to 4, the reactor 1 of the first embodiment has a coil 2 having a winding part 2 c, an inner core part 31 disposed inside the winding part 2 c, and the outside of the winding part 2 c. The magnetic core 3 which has the outer core part 32 arrange | positioned, and the mounting member (in this example, case 4) in which the assembly of the coil 2 and the magnetic core 3 is mounted are provided. As shown in FIGS. 3 and 4, the inner core portion 31 includes a plurality of inner core pieces 31 m and a gap 31 g provided between the inner core pieces 31 m. One of the features of the reactor 1 is that the lower surface of the outer core portion 32 that is placed on the placement member (the bottom plate portion 40 of the case 4) and the upper surface on the opposite side of the placement member (case 4) And is fixed. In the following description, the mounting member (the bottom plate portion 40 of the case 4) side is described as “lower”, and the opposite side is described as “upper”. Hereinafter, the configuration of the reactor will be described in detail.

(コイル)
コイル2は、図1〜図3に示すように、巻線を巻回してなる一対の巻回部2c,2cと、両巻回部2cを繋ぐ連結部2rとを有する。巻回部2cは巻線を螺旋状に巻回して筒状に形成され、両巻回部2cは互いに軸が平行するように横並び(並列)に配置されている。巻線は、平角線の導体(銅など)と、導体の外周に絶縁被覆(ポリアミドイミドなど)とを有する被覆平角線(いわゆるエナメル線)である。また、コイル2は、1本の連続する巻線で形成され、巻回部2cが四角筒状に形成されたエッジワイズコイルである。
(coil)
As shown in FIGS. 1 to 3, the coil 2 includes a pair of winding portions 2 c and 2 c formed by winding a winding, and a connecting portion 2 r that connects both the winding portions 2 c. The winding part 2c is formed in a cylindrical shape by winding the winding spirally, and both winding parts 2c are arranged side by side (parallel) so that their axes are parallel to each other. The winding is a coated flat wire (so-called enameled wire) having a flat wire conductor (copper or the like) and an insulating coating (polyamideimide or the like) on the outer periphery of the conductor. The coil 2 is an edgewise coil that is formed by one continuous winding and the winding part 2c is formed in a square tube shape.

巻線端部2eは、巻回部2cから適宜な方向に引き出され、その先端の絶縁被覆が剥されて、導体に端子金具(図示せず)が接続される。コイル2は、端子金具を介して電源などの外部装置(図示せず)に電気的に接続される。   The winding end portion 2e is drawn out from the winding portion 2c in an appropriate direction, the insulating coating at the tip thereof is peeled off, and a terminal fitting (not shown) is connected to the conductor. The coil 2 is electrically connected to an external device (not shown) such as a power source via a terminal fitting.

(磁性コア)
磁性コア3は、図2,図3に示すように、コイル2(巻回部2c)の内側に配置される一対の内側コア部31と、コイル2(巻回部2c)の外側に配置される一対の外側コア部32とを有する。各内側コア部31はそれぞれ、横並びに配置された各巻回部2cの内側に位置し、コイル2が配置される部分である。内側コア部31は、その軸方向の端部の一部が巻回部2cから突出していてもよい。各外側コア部32は、両巻回部2cの外側に位置し、コイル2が実質的に配置されない(即ち、巻回部2cから突出(露出)する)部分である。磁性コア3は、横並びに配置された両内側コア部31を両端から挟むように各外側コア部32が配置され、各内側コア部31の両端面が外側コア部32の内端面32eにそれぞれ対向して接続されることによって環状に形成されている。磁性コア3には、コイル2に通電して励磁した際に磁束が流れ、閉磁路が形成される。
(Magnetic core)
2 and 3, the magnetic core 3 is disposed outside the coil 2 (winding portion 2c) and a pair of inner core portions 31 disposed inside the coil 2 (winding portion 2c). And a pair of outer core portions 32. Each inner core part 31 is a part in which the coil 2 is arrange | positioned, respectively located inside each winding part 2c arrange | positioned side by side. The inner core portion 31 may have a part of the end portion in the axial direction protruding from the winding portion 2c. Each outer core part 32 is a part which is located outside both winding parts 2c, and the coil 2 is not substantially disposed (that is, protrudes (exposes) from the winding part 2c). In the magnetic core 3, the outer core portions 32 are arranged so as to sandwich the inner core portions 31 arranged side by side from both ends, and both end surfaces of the inner core portions 31 face the inner end surface 32 e of the outer core portion 32, respectively. Are formed in an annular shape. In the magnetic core 3, when the coil 2 is energized and excited, a magnetic flux flows and a closed magnetic path is formed.

(内側コア部)
内側コア部31は、図3に示すように、複数の内コア片31mを有し、各内コア片31m間にギャップ31g(図4参照)が設けられている。この例では、ギャップ31gに後述する封止樹脂6が充填されている。ギャップ31gは、封止樹脂6が充填されず、空間(エアギャップ)であってもよい。
(Inner core part)
As shown in FIG. 3, the inner core portion 31 has a plurality of inner core pieces 31m, and a gap 31g (see FIG. 4) is provided between the inner core pieces 31m. In this example, the gap 31g is filled with a sealing resin 6 described later. The gap 31g may be a space (air gap) without being filled with the sealing resin 6.

内側コア部31の形状は、巻回部2cの形状に対応した形状である。この例では、内側コア部31は四角柱状体であり、内コア片31mは四角柱状片である。また、内側コア部31は、複数の内コア片31mの間にギャップ31gが設けられた状態で配置されている。この例では、内コア片31mの個数が3個である。内コア片31mの個数やギャップ31gの長さ(内コア片31m間の間隔)は、所望の磁気特性が得られるように適宜設定すればよい。   The shape of the inner core portion 31 is a shape corresponding to the shape of the winding portion 2c. In this example, the inner core portion 31 is a quadrangular columnar body, and the inner core piece 31m is a quadrangular columnar piece. Moreover, the inner core part 31 is arrange | positioned in the state in which the gap 31g was provided between the some inner core pieces 31m. In this example, the number of inner core pieces 31m is three. The number of the inner core pieces 31m and the length of the gap 31g (interval between the inner core pieces 31m) may be appropriately set so as to obtain desired magnetic characteristics.

内コア片31mは、軟磁性材料を含有する材料で形成されている。内コア片31mとしては、例えば、鉄又は鉄合金(Fe−Si合金、Fe−Ni合金など)といった軟磁性粉末や更に絶縁被覆を有する被覆軟磁性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挙げられる。この例では、内コア片31mは圧粉成形体である。   The inner core piece 31m is formed of a material containing a soft magnetic material. As the inner core piece 31m, for example, a compacted body obtained by compression molding a soft magnetic powder such as iron or an iron alloy (Fe-Si alloy, Fe-Ni alloy, etc.) or a coated soft magnetic powder further having an insulating coating, A composite material containing magnetic powder and resin can be used. In this example, the inner core piece 31m is a green compact.

(外側コア部)
外側コア部32は、図3に示すように、内側コア部31の両端部に配置され、内側コア部31と共に環状の磁性コア3を形成する。この例では、外側コア部32は、ブロック状の1つのコア片で構成されている。つまり、磁性コア3は、図3に示すように、内側コア部31を構成する内コア片31mと、外側コア部32を構成するコア片との複数のコア片で構成されている。外側コア部32の形状は、特に限定されない。この例では、外側コア部32は、平面視で(上面から見て)ドーム状をなし、内端面32eが平坦面になっている。また、外側コア部32を構成するコア片は、軟磁性材料を含有する材料で形成されており、上述した圧粉成形体や複合材料などが利用できる。この例では、外側コア部32は圧粉成形体である。
(Outer core part)
As shown in FIG. 3, the outer core portion 32 is disposed at both ends of the inner core portion 31 and forms the annular magnetic core 3 together with the inner core portion 31. In this example, the outer core portion 32 is composed of one block-shaped core piece. That is, as shown in FIG. 3, the magnetic core 3 is composed of a plurality of core pieces including an inner core piece 31 m constituting the inner core portion 31 and a core piece constituting the outer core portion 32. The shape of the outer core portion 32 is not particularly limited. In this example, the outer core portion 32 has a dome shape in plan view (as viewed from the upper surface), and the inner end surface 32e is a flat surface. Moreover, the core piece which comprises the outer core part 32 is formed with the material containing a soft-magnetic material, and the above-mentioned compacting body, a composite material, etc. can be utilized. In this example, the outer core part 32 is a compacting body.

図4に示すように、内側コア部31の両端に位置する各内コア片31mと両外側コア部32との間にもギャップ31gが設けられており、後述する封止樹脂6が充填されている。内側コア部31と外側コア部32との間のギャップ31gは、封止樹脂6が充填されずに空間(エアギャップ)であってもよい。   As shown in FIG. 4, gaps 31 g are also provided between the inner core pieces 31 m located at both ends of the inner core portion 31 and the outer core portions 32, and filled with sealing resin 6 described later. Yes. The gap 31g between the inner core portion 31 and the outer core portion 32 may be a space (air gap) without being filled with the sealing resin 6.

(絶縁介在部材)
この例に示すリアクトル1(組合体10)は、図3に示すように、コイル2と磁性コア3との間に介在される絶縁介在部材5を備える。絶縁介在部材5は、電気絶縁材料で形成され、コイル2と磁性コア3との間の電気的絶縁を確保する機能を有する。
(Insulation interposition member)
The reactor 1 (combination body 10) shown in this example includes an insulating interposed member 5 interposed between the coil 2 and the magnetic core 3, as shown in FIG. The insulating interposition member 5 is made of an electrically insulating material and has a function of ensuring electrical insulation between the coil 2 and the magnetic core 3.

図3に示す絶縁介在部材5は、コイル2の巻回部2cの内周面と内側コア部31の外周面との間に介在され、巻回部2c内に内側コア部31を位置決めして、巻回部2cと内側コア部31との間の絶縁を確保する。絶縁介在部材5は、各内側コア部31にそれぞれ配置されている。この例では、絶縁介在部材5は、内側コア部31の軸方向に沿って分割された一対の分割片5A,5Bで構成されている。以下、主に図3を参照して、絶縁介在部材5(分割片5A,5B)の構成について説明する。   3 is interposed between the inner peripheral surface of the winding part 2c of the coil 2 and the outer peripheral surface of the inner core part 31, and positions the inner core part 31 in the winding part 2c. The insulation between the winding part 2c and the inner core part 31 is ensured. The insulating interposition member 5 is disposed on each inner core portion 31. In this example, the insulating interposition member 5 is composed of a pair of divided pieces 5A and 5B divided along the axial direction of the inner core portion 31. Hereinafter, the configuration of the insulating interposed member 5 (divided pieces 5A and 5B) will be described mainly with reference to FIG.

分割片5A,5Bは、その断面形状(内側コア部31の軸方向と直交する方向の断面形状)が]状であり、内側コア部31(内コア片31m)の上面側及び下面側から挟み込むように配置される。具体的には、分割片5A(5B)は、内側コア部31の上面(下面)の全面に配置される平板部51と、平板部51の両側縁から立設され、内側コア部31の角部から側面の一部に亘って配置される一対の側面部52とを有する。平板部51と側面部52とは一体に成形されている。分割片5A,5Bは、内側コア部31の上面側及び下面側に配置した際にそれぞれの側面部52の端縁同士が互いに接触せず、その間に間隙が形成される。そのため、内側コア部31の側面の全面が側面部52で覆われず、その側面の一部(上下方向の中間部)が露出している。   The divided pieces 5A and 5B have a cross-sectional shape (a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the axial direction of the inner core portion 31), and are sandwiched from the upper surface side and the lower surface side of the inner core portion 31 (inner core piece 31m). Are arranged as follows. Specifically, the divided pieces 5 </ b> A (5 </ b> B) are erected from the flat plate portion 51 disposed on the entire upper surface (lower surface) of the inner core portion 31 and both side edges of the flat plate portion 51. And a pair of side surface portions 52 disposed over a part of the side surface from the portion. The flat plate portion 51 and the side surface portion 52 are integrally formed. When the divided pieces 5A and 5B are arranged on the upper surface side and the lower surface side of the inner core portion 31, the edges of the side surface portions 52 do not contact each other, and a gap is formed therebetween. Therefore, the entire side surface of the inner core portion 31 is not covered with the side surface portion 52, and a part of the side surface (an intermediate portion in the vertical direction) is exposed.

分割片5A,5Bは、隣り合う内コア片31m間の間隔を保持して各内コア片31mを位置決めする仕切り部53を有する。仕切り部53は、側面部52の内面から突出して一体に設けられている。また、分割片5A,5Bの両端部に位置する仕切り部53は、内側コア部31の両端部に外側コア部32を配置して磁性コア3を構成する際に、内側コア部31の両端に位置する各内コア片31mと両外側コア部32との間の間隔を保持する。仕切り部53の厚さ(内側コア部31の軸方向に沿った厚さ)は、ギャップ31g(図4参照)の厚さに対応する。よって、分割片5A,5Bが仕切り部53を有することで、各内コア片31mを所定の間隔をあけて配置できると共に、各内コア片31mの間、並びに、内側コア部31(内コア片31m)と外側コア部32との間にギャップ31gの厚さに対応した隙間を形成することができる。   The split pieces 5A and 5B have a partition portion 53 that positions the inner core pieces 31m while maintaining a distance between the adjacent inner core pieces 31m. The partition part 53 protrudes from the inner surface of the side part 52 and is provided integrally. Further, the partition portions 53 positioned at both ends of the divided pieces 5A and 5B are arranged at both ends of the inner core portion 31 when the outer core portion 32 is disposed at both ends of the inner core portion 31 to constitute the magnetic core 3. The space | interval between each inner core piece 31m located and the both outer core parts 32 is hold | maintained. The thickness of the partition portion 53 (thickness along the axial direction of the inner core portion 31) corresponds to the thickness of the gap 31g (see FIG. 4). Therefore, since the divided pieces 5A and 5B have the partition portion 53, the inner core pieces 31m can be arranged at predetermined intervals, and between the inner core pieces 31m and the inner core portions 31 (inner core pieces 31). A gap corresponding to the thickness of the gap 31g can be formed between the outer core portion 32 and 31m).

また、分割片5A,5Bには、後述する封止樹脂6を充填した際に未固化の樹脂を、各内コア片31mの間、並びに、内側コア部31と外側コア部32との間に形成された隙間に流入させるための流路となる貫通孔54が形成されている。この例では、平板部51に貫通孔54が形成されており、この貫通孔54はギャップ31g(図4参照)となる隙間に対応する位置に設けられている。   In addition, the divided pieces 5A and 5B are filled with unsolidified resin when filled with a sealing resin 6 described later, between the inner core pieces 31m, and between the inner core portion 31 and the outer core portion 32. A through hole 54 serving as a flow path for flowing into the formed gap is formed. In this example, a through hole 54 is formed in the flat plate portion 51, and the through hole 54 is provided at a position corresponding to a gap serving as a gap 31g (see FIG. 4).

絶縁介在部材5の形成材料としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド(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、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。絶縁介在部材5は、射出成形など、公知の方法によって作製できる。   Examples of the material for forming the insulating interposition member 5 include polyphenylene sulfide (PPS) resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, liquid crystal polymer (LCP), polyamide (PA) resin such as nylon 6 and nylon 66, and polybutylene terephthalate. A thermoplastic resin such as (PBT) resin can be used. The insulating interposition member 5 can be produced by a known method such as injection molding.

(ケース)
この例に示すリアクトル1は、図1,図2及び図4に示すように、組合体10が載置される載置部材として、組合体10を収納するケース4を備える。ケース4は、組合体10が載置される底板部40と、組合体10の周囲を囲むように底板部40から立設される側壁部41とを有し、底板部40とは反対側(上方)が開口している。この例では、側壁部41の形状が矩形枠状である。ケース4に組合体10が収納されることよって、組合体10を外部環境(粉塵や腐食など)から保護したり、機械的に保護できる。この例では、ケース4の底板部40の下面が冷却ベースといった設置対象(図示せず)の上面に接するように固定され、リアクトル1が設置対象上に設置される。図1では、底板部40が下方となる設置状態を示すが、底板部40が上方、又は側方となる設置状態もあり得る。ケース4の開口部にカバー(図示せず)を取り付けてもよい。
(Case)
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the reactor 1 shown in this example includes a case 4 that houses the combined body 10 as a mounting member on which the combined body 10 is mounted. The case 4 has a bottom plate portion 40 on which the combined body 10 is placed and a side wall portion 41 erected from the bottom plate portion 40 so as to surround the combined body 10, and is opposite to the bottom plate portion 40 ( (Upper) is open. In this example, the shape of the side wall portion 41 is a rectangular frame shape. By storing the combined body 10 in the case 4, the combined body 10 can be protected from the external environment (dust, corrosion, etc.) or mechanically protected. In this example, the bottom surface of the bottom plate portion 40 of the case 4 is fixed so as to contact the upper surface of an installation target (not shown) such as a cooling base, and the reactor 1 is installed on the installation target. Although FIG. 1 shows an installation state in which the bottom plate portion 40 is downward, there may be an installation state in which the bottom plate portion 40 is upward or sideward. A cover (not shown) may be attached to the opening of the case 4.

図1,図2に示すケース4は、底板部40と側壁部41とが一体に成形された金属製のケースである。一般に、金属は熱伝導率が比較的高いので、金属製のケースであれば、その全体を放熱経路に利用でき、組合体10に発生した熱を外部の設置対象(例えば冷却ベースなど)に効率良く放熱できる。つまり、リアクトル1の放熱性を高められる。ケース4の形成材料としては、例えば、アルミニウムやその合金、マグネシウムやその合金、銅やその合金、銀やその合金、鉄や鋼、オーステナイト系ステンレス鋼などが挙げられる。アルミニウムやマグネシウム、これらの合金で形成した場合、ケース4を軽量にできる。   The case 4 shown in FIGS. 1 and 2 is a metal case in which a bottom plate portion 40 and a side wall portion 41 are integrally formed. In general, since metal has a relatively high thermal conductivity, if it is a metal case, the entire case can be used as a heat dissipation path, and the heat generated in the assembly 10 can be efficiently applied to an external installation target (for example, a cooling base). It can dissipate well. That is, the heat dissipation of the reactor 1 can be improved. Examples of the material for forming the case 4 include aluminum and its alloys, magnesium and its alloys, copper and its alloys, silver and its alloys, iron and steel, austenitic stainless steel, and the like. When formed of aluminum, magnesium, or an alloy thereof, the case 4 can be lightened.

(封止樹脂)
この例に示すリアクトル1では、図1,図4に示すように、ケース4内に組合体10を封止する封止樹脂6を備える。封止樹脂6は、ケース4内に組合体を収納した後、未固化の封止樹脂を充填して固化させることで形成されている。この例では、コイル2の巻線端部2eを除く、組合体10の略全体が封止樹脂6に埋設されるように、封止樹脂6がケース4内に充填されている。組合体10が封止樹脂6で封止されることよって、組合体10の電気的・機械的保護、外部環境からの保護などを図ることができる。
(Sealing resin)
In the reactor 1 shown in this example, as shown in FIGS. 1 and 4, a sealing resin 6 that seals the combined body 10 is provided in the case 4. The sealing resin 6 is formed by storing the combination in the case 4 and then filling and solidifying the unsolidified sealing resin. In this example, the sealing resin 6 is filled in the case 4 so that substantially the entire assembly 10 excluding the winding end 2 e of the coil 2 is embedded in the sealing resin 6. By sealing the combination 10 with the sealing resin 6, it is possible to protect the combination 10 from electrical and mechanical protection and protection from the external environment.

封止樹脂6には、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、PPS樹脂などが好適に利用できる。放熱性を高める観点から、封止樹脂6にアルミナやシリカなどの熱伝導率の高いセラミックスのフィラーを混合してもよい。   For the sealing resin 6, for example, an epoxy resin, a urethane resin, a silicone resin, an unsaturated polyester resin, a PPS resin, or the like can be suitably used. From the viewpoint of improving heat dissipation, a ceramic filler having high thermal conductivity such as alumina or silica may be mixed into the sealing resin 6.

この例では、図4に示すように、封止樹脂6を充填した際に未固化の樹脂が、各内コア片31mの間、並びに、内側コア部31と外側コア部32との間の隙間(ギャップ31g)に流入して、ギャップ31gに封止樹脂が充填されている。   In this example, as shown in FIG. 4, when the sealing resin 6 is filled, the unsolidified resin is formed between the inner core pieces 31 m and between the inner core portion 31 and the outer core portion 32. The gap 31g is filled with sealing resin.

<外側コア部の上下面の固定構造>
リアクトル1は、外側コア部32の下面及び上面がそれぞれ、載置部材であるケース4に対して固定されている。以下、主に図2,図4を参照して、外側コア部32の固定構造について詳しく説明する。
<Fixing structure of upper and lower surfaces of outer core>
In the reactor 1, the lower surface and the upper surface of the outer core portion 32 are fixed to the case 4 that is a mounting member. Hereinafter, the fixing structure of the outer core portion 32 will be described in detail mainly with reference to FIGS.

〈外側コア部の下面の固定構造〉
(接着層)
リアクトル1では、図4に示すように、外側コア部32の下面とケース4の底板部40との間に、外側コア部32の下面と底板部40とを接着する接着層70を備える。この接着層70によって外側コア部32の下面が底板部40に固定されている。この例では、接着層70が、組合体10(外側コア部32及びコイル2)の下面とケース4の底板部40との間に形成されており、コイル2の下面も底板部40に固定されている。接着層70の形成材料としては、リアクトル駆動時の最高到達温度に対して軟化しない程度の耐熱性を有する樹脂(接着剤)が好ましく、更に電気絶縁性を有する樹脂が好ましい。具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂や、PPS樹脂、LCPなどの熱可塑性脂が挙げられる。接着層70は、例えば接着剤を塗布して形成する他、基材の両面に接着剤を塗布した接着シートを用いることも可能である。この例では、接着層70は、エポキシ系接着剤で形成されている。
<Fixing structure of the lower surface of the outer core>
(Adhesive layer)
As shown in FIG. 4, the reactor 1 includes an adhesive layer 70 that bonds the lower surface of the outer core portion 32 and the bottom plate portion 40 between the lower surface of the outer core portion 32 and the bottom plate portion 40 of the case 4. The adhesive layer 70 fixes the lower surface of the outer core portion 32 to the bottom plate portion 40. In this example, the adhesive layer 70 is formed between the lower surface of the combined body 10 (the outer core portion 32 and the coil 2) and the bottom plate portion 40 of the case 4, and the lower surface of the coil 2 is also fixed to the bottom plate portion 40. ing. As a material for forming the adhesive layer 70, a resin (adhesive) having heat resistance to such an extent that it does not soften with respect to the maximum temperature achieved when the reactor is driven is preferable, and a resin having electrical insulation is more preferable. Specific examples include thermosetting resins such as epoxy resins, silicone resins and unsaturated polyesters, and thermoplastic fats such as PPS resins and LCPs. The adhesive layer 70 may be formed by applying an adhesive, for example, or may be an adhesive sheet in which an adhesive is applied on both sides of the base material. In this example, the adhesive layer 70 is formed of an epoxy adhesive.

〈外側コア部の上面の固定構造〉
(固定具)
リアクトル1では、図2,図4に示すように、外側コア部32の上面に配置され、外側コア部32の上面をケース4に対して固定する固定具を備える。この例では、固定具として、ステー80を用いている。ステー80は、帯状の部材であり、外側コア部32の上面に幅方向(内側コア部31が並ぶ方向)に沿って架け渡され、その両端部がそれぞれケース4内の四隅に設けられたステー取付部45にネジ801で取り付けられている。このステー80によって外側コア部32の上面がステー80を介してケース4に固定されている。ステー80は、例えば、アルミニウムやその合金、マグネシウムやその合金、銅やその合金、銀やその合金、鉄や鋼、オーステナイト系ステンレス鋼などの金属で形成することが挙げられる。
<Fixing structure of the upper surface of the outer core>
(Fixture)
As shown in FIGS. 2 and 4, the reactor 1 includes a fixture that is disposed on the upper surface of the outer core portion 32 and fixes the upper surface of the outer core portion 32 to the case 4. In this example, a stay 80 is used as a fixture. The stay 80 is a band-like member, and is extended over the upper surface of the outer core portion 32 along the width direction (the direction in which the inner core portions 31 are arranged). It is attached to the attachment portion 45 with a screw 801. The upper surface of the outer core portion 32 is fixed to the case 4 via the stay 80 by the stay 80. The stay 80 may be formed of a metal such as aluminum or an alloy thereof, magnesium or an alloy thereof, copper or an alloy thereof, silver or an alloy thereof, iron, steel, or austenitic stainless steel.

更に、図5に示すように、外側コア部32の上面とステー80との間に、外側コア部32の上面とステー80とを接着する接着層71を備えていてもよい。この接着層71により外側コア部32の上面がステー80に固定され、外側コア部32の上面をステー80を介してケース4により強固に固定できる。   Furthermore, as shown in FIG. 5, an adhesive layer 71 that bonds the upper surface of the outer core portion 32 and the stay 80 may be provided between the upper surface of the outer core portion 32 and the stay 80. The upper surface of the outer core portion 32 is fixed to the stay 80 by the adhesive layer 71, and the upper surface of the outer core portion 32 can be firmly fixed to the case 4 via the stay 80.

固定具として、ステー80に替えて、外側コア部32の上面を下方(ケース4の底板部40側)に押圧する板バネを用いることが挙げられる。板バネは、ステー80と同様に、外側コア部32の上面に配置すると共に、両端部をそれぞれケース4にネジなどで取り付ければよい。板バネであれば、外側コア部の上面を下方に押圧して、外側コア部32の上面をケース4に対してより強固に固定できる。   Instead of the stay 80, a plate spring that presses the upper surface of the outer core portion 32 downward (on the bottom plate portion 40 side of the case 4) may be used as the fixture. Similar to the stay 80, the leaf spring is disposed on the upper surface of the outer core portion 32, and both end portions may be attached to the case 4 with screws or the like. If it is a leaf | plate spring, the upper surface of an outer core part can be pressed below, and the upper surface of the outer core part 32 can be fixed to the case 4 more firmly.

<固有周波数の試算例>
上述した実施形態1と同様の構成のリアクトルについて、外側コア部の下面のみを固定した場合(片端固定)と外側コア部の上下面を固定した場合(両端固定)のそれぞれの固有周波数を試算した。ここでは、次式により固有周波数f(Hz)を算出した(添え字のnはモード次数を表す)。また、外側コア部の高さ(上下方向の長さ)を変え、それぞれの場合における固有周波数を試算した。その結果を表1に示す。
<Estimation of natural frequency>
For the reactor having the same configuration as that of the first embodiment described above, the respective natural frequencies were calculated when only the lower surface of the outer core portion was fixed (fixed at one end) and when the upper and lower surfaces of the outer core portion were fixed (fixed at both ends). . Here, the natural frequency f n (Hz) was calculated by the following equation (the subscript n represents the mode order). Moreover, the height (length in the vertical direction) of the outer core portion was changed, and the natural frequency in each case was estimated. The results are shown in Table 1.

[式1]

Figure 2017139310
:係数
E:ヤング率(MPa)
I:断面二次モーメント(mm
ρ:密度(kg/mm
A:断面積(mm
L:外側コア部の高さ(mm) [Formula 1]
Figure 2017139310
k n : coefficient E: Young's modulus (MPa)
I: Sectional moment of inertia (mm 4 )
ρ: Density (kg / mm 3 )
A: Cross-sectional area (mm 2 )
L: Height of outer core part (mm)

の値は、片端固定の場合と両端固定の場合とで異なり、ここでは、n=1の1次モードを扱い、片端固定の場合を1.875、両端固定の場合をπとした。また、E、I、ρ及びAは、次のように設定した。
E=40000(MPa)
I=13500(mm
ρ=7.2×10−6(kg/mm
A=720(mm
The value of k n is different in the cases of one end fixed and fixed-fixed, where treats primary mode n = 1, the case of one end fixed 1.875, the case of the both ends fixed to the [pi. E, I, ρ, and A were set as follows.
E = 40000 (MPa)
I = 13500 (mm 4 )
ρ = 7.2 × 10 −6 (kg / mm 3 )
A = 720 (mm 2 )

Figure 2017139310
Figure 2017139310

表1の結果から、外側コア部の上下面が固定されていることで、下面のみ固定されている場合に比較して、固有周波数が高くなることが分かる。ここで、ハイブリッド自動車や電気自動車などに搭載される電力変換装置に利用されているリアクトルでは、外側コア部の高さが24mm以上40mm以下に設計されている場合が多い。表1から分かるように、この試算例では、両端固定の場合、外側コア部の高さが40mm以下のとき、固有周波数が10kHz超を達成でき、38mm以下では更に、11kHz以上を達成できる。一方で、片端固定の場合、外側コア部の高さが24mm以上40mm以下のとき、固有周波数が10kHz未満であり、10kHz超を達成できない。   From the results of Table 1, it can be seen that the upper and lower surfaces of the outer core portion are fixed, so that the natural frequency is higher than when only the lower surface is fixed. Here, in the reactor utilized for the power converter device mounted in a hybrid vehicle, an electric vehicle, etc., the height of an outer core part is designed in 24 mm or more and 40 mm or less in many cases. As can be seen from Table 1, in this trial calculation example, when both ends are fixed, the natural frequency can be over 10 kHz when the height of the outer core portion is 40 mm or less, and further 11 kHz or more can be achieved at 38 mm or less. On the other hand, in the case of one-end fixation, when the height of the outer core portion is 24 mm or more and 40 mm or less, the natural frequency is less than 10 kHz, and cannot exceed 10 kHz.

<作用効果>
実施形態1のリアクトル1は、次の効果を奏する。
<Effect>
The reactor 1 of Embodiment 1 has the following effects.

(1)外側コア部32の下面及び上面の両面が載置部材(ケース4)に対して固定されていることで、リアクトルの固有周波数が高くなり、固有周波数を高域側にシフトさせることができる。その結果、リアクトルの固有周波数を駆動周波数(5kHz〜10kHz)よりも高くすることが可能であり、例えば、固有周波数が10kHz超、更には11kHz以上である。したがって、リアクトルの固有周波数を駆動周波数帯域外にすることができ、固有周波数と駆動周波数とが共振することを回避できる。よって、固有周波数と駆動周波数との共振現象を回避して、リアクトル駆動時の振動を抑制でき、振動による騒音を低減できる。   (1) Since both the lower surface and the upper surface of the outer core portion 32 are fixed to the mounting member (case 4), the natural frequency of the reactor is increased, and the natural frequency can be shifted to the high frequency side. it can. As a result, it is possible to make the natural frequency of the reactor higher than the drive frequency (5 kHz to 10 kHz). For example, the natural frequency is more than 10 kHz, and more than 11 kHz. Therefore, the natural frequency of the reactor can be out of the drive frequency band, and resonance between the natural frequency and the drive frequency can be avoided. Therefore, the resonance phenomenon between the natural frequency and the drive frequency can be avoided, the vibration during the reactor driving can be suppressed, and the noise due to the vibration can be reduced.

[変形例1]
上述した実施形態1では、載置部材がケース4(図2参照)である場合を例に挙げて説明したが、載置部材が平板状の部材であってもよい。この場合、外側コア部の下面と載置部材の平板とを接着層によって接着して、外側コア部の下面を平板に固定することが挙げられる。一方、固定具のステー(板バネ)を、外側コア部の上面に配置すると共に平板に取り付けることで、外側コア部の上面を平板に対して固定することが挙げられる。載置部材に用いる平板状の部材は、ケース4と同様に、アルミニウムやその合金などの金属で形成することが挙げられる。また、この場合、組合体の少なくとも一部をモールド樹脂で被覆してもよい。モールド樹脂としては、エポキシ樹脂、PPS樹脂、PA樹脂などが好適に利用できる。組合体をモールド樹脂で一体化する場合、ギャップ31g(図4参照)にモールド樹脂を充填してもよい。
[Modification 1]
In Embodiment 1 described above, the case where the placement member is the case 4 (see FIG. 2) has been described as an example, but the placement member may be a flat plate-like member. In this case, the lower surface of an outer core part and the flat plate of a mounting member are adhere | attached with an adhesive layer, and the lower surface of an outer core part is fixed to a flat plate. On the other hand, it is possible to fix the upper surface of the outer core portion to the flat plate by arranging the stay (plate spring) of the fixture on the upper surface of the outer core portion and attaching the stay to the flat plate. The flat member used for the mounting member may be formed of a metal such as aluminum or an alloy thereof in the same manner as the case 4. In this case, at least a part of the combination may be covered with a mold resin. As the mold resin, an epoxy resin, a PPS resin, a PA resin, or the like can be suitably used. When the assembly is integrated with the mold resin, the gap 31g (see FIG. 4) may be filled with the mold resin.

[変形例2]
上述した実施形態1では、図4に示すように、ギャップ31gに封止樹脂6が充填されている場合を例に挙げて説明したが、ギャップ31gがエアギャップであってもよい。実施形態1では、図3に示す絶縁介在部材5(分割片5A,5B)を用い、仕切り部53によってコア片間の間隔を保持しつつ、貫通孔54によって樹脂の流路を確保している。エアギャップとする場合は、例えば絶縁介在部材5の形状を筒状にして、ギャップ31gに樹脂が充填されないようにすればよい。具体的には、分割片5A,5Bにおいて、側面部52を延長して、分割片5A,5Bを内側コア部31の上面側及び下面側に配置した際にそれぞれの側面部52の端縁同士が互いに接触するようにすると共に、樹脂の流路となる貫通孔54を形成しないようにする。これにより、封止樹脂6を充填した際に未固化の樹脂がギャップ31gに流入することが防止され、コア片間にエアギャップを形成できる。
[Modification 2]
In the first embodiment described above, the case where the gap 31g is filled with the sealing resin 6 is described as an example as shown in FIG. 4, but the gap 31g may be an air gap. In the first embodiment, the insulating interposed member 5 (divided pieces 5A and 5B) shown in FIG. 3 is used, and the flow path of the resin is secured by the through hole 54 while the interval between the core pieces is held by the partition 53. . In the case of an air gap, for example, the insulating interposition member 5 may be formed in a cylindrical shape so that the gap 31g is not filled with resin. Specifically, in the divided pieces 5A and 5B, when the side surface portion 52 is extended and the divided pieces 5A and 5B are arranged on the upper surface side and the lower surface side of the inner core portion 31, the edges of the respective side surface portions 52 Are made in contact with each other, and the through-hole 54 serving as a resin flow path is not formed. Thereby, when the sealing resin 6 is filled, unsolidified resin is prevented from flowing into the gap 31g, and an air gap can be formed between the core pieces.

[実施形態2]
図6,図7を参照して、実施形態2のリアクトルを説明する。実施形態2のリアクトルは、載置部材であるケース4において、側壁部41の内面から突出して設けられ、外側コア部32の内側コア部31に対向する内端面32eに接触する突起部46を有する点が、実施形態1と主に相違する。以下の説明においては、上述した実施形態1との相違点を中心に説明し、実施形態1と同様の構成については重複する説明を省略する。
[Embodiment 2]
The reactor of Embodiment 2 is demonstrated with reference to FIG. 6, FIG. The reactor according to the second embodiment includes a protruding portion 46 that protrudes from the inner surface of the side wall portion 41 and contacts the inner end surface 32e of the outer core portion 32 that faces the inner core portion 31 in the case 4 that is a mounting member. The point is mainly different from the first embodiment. In the following description, differences from the above-described first embodiment will be mainly described, and a redundant description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.

図6,図7に示す突起部46は、ケース4の側壁部41の内面に高さ方向(上下方向)に沿って一体に形成されている。図6に示すリアクトル1Aでは、側壁部41の内面から突出する突起部46が、内側コア部31と外側コア部32との間に侵入して、外側コア部32の内端面と接触している。一方、図7に示すリアクトル1Bでは、外側コア部32を幅方向(内側コア部31が並ぶ方向)に拡張して、外側コア部32の内端面32eの両側縁が内側コア部31の幅方向外側の側面よりも外側に位置している。リアクトル1Bでは、突起部46が、内側コア部31と外側コア部32との間に侵入せずに、外側コア部32の内端面と接触している。   6 and 7 are integrally formed on the inner surface of the side wall 41 of the case 4 along the height direction (vertical direction). In the reactor 1 </ b> A shown in FIG. 6, the protruding portion 46 protruding from the inner surface of the side wall portion 41 enters between the inner core portion 31 and the outer core portion 32 and is in contact with the inner end surface of the outer core portion 32. . On the other hand, in the reactor 1B shown in FIG. 7, the outer core portion 32 is expanded in the width direction (the direction in which the inner core portions 31 are arranged), and both side edges of the inner end surface 32e of the outer core portion 32 are in the width direction of the inner core portion 31. It is located outside the outer side surface. In the reactor 1 </ b> B, the protrusion 46 does not enter between the inner core portion 31 and the outer core portion 32, and is in contact with the inner end surface of the outer core portion 32.

図6,図7に示すリアクトル1A,1Bのいずれの場合も、突起部46が外側コア部32の内端面32eに接することで、突起部46によって外側コア部32が支持されている。そのため、外側コア部32が電磁吸引力によって内側コア部31側に傾いたり、動いたりすることを抑制できる。したがって、実施形態1のリアクトル1に比較して、電磁吸引力による外側コア部32の振動をより抑制できる。よって、リアクトル駆動時の外側コア部32の振動を効果的に抑制でき、振動による騒音をより低減できる。   In any of the reactors 1A and 1B shown in FIGS. 6 and 7, the outer core portion 32 is supported by the protruding portion 46 because the protruding portion 46 contacts the inner end surface 32 e of the outer core portion 32. Therefore, it can suppress that the outer core part 32 inclines or moves to the inner core part 31 side by electromagnetic attraction. Therefore, compared with the reactor 1 of Embodiment 1, the vibration of the outer core part 32 by electromagnetic attraction force can be suppressed more. Therefore, the vibration of the outer core part 32 at the time of a reactor drive can be suppressed effectively, and the noise by vibration can be reduced more.

図6に示すリアクトル1Aの場合は、金属製のケース4に一体に設けられた突起部46が内側コア部31と外側コア部32との間に侵入している。コイル2への通電により磁性コア3に形成される磁路の途中に突起部46があるため、損失が増加する可能性がある。これに対し、図7に示すリアクトル1Bの場合は、突起部46が内側コア部31と外側コア部32との間に侵入しておらず、磁路の途中に突起部46が存在しないので、損失が増加することがない。   In the case of the reactor 1 </ b> A shown in FIG. 6, a protrusion 46 provided integrally with the metal case 4 enters between the inner core portion 31 and the outer core portion 32. Since the protrusion 46 is in the middle of the magnetic path formed in the magnetic core 3 when the coil 2 is energized, the loss may increase. On the other hand, in the case of the reactor 1B shown in FIG. 7, the protrusion 46 does not enter between the inner core portion 31 and the outer core portion 32, and the protrusion 46 does not exist in the middle of the magnetic path. Loss does not increase.

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することができる。   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.

1,1A,1B リアクトル 10 組合体
2 コイル
2c 巻回部 2r 連結部
2e 巻線端部
3 磁性コア
31 内側コア部
31m 内コア片 31g ギャップ
32 外側コア部
32e 内端面
4 ケース(載置部材)
40 底板部 41 側壁部
45 ステー取付部
46 突起部
5 絶縁介在部材
5A,5B 分割片
51 平板部 52 側面部
53 仕切り部 54 貫通孔(流路)
6 封止樹脂
70 接着層 71 接着層
80 ステー(固定具) 801 ネジ
1, 1A, 1B Reactor 10 Combination 2 Coil 2c Winding part 2r Connection part 2e Winding end part 3 Magnetic core 31 Inner core part 31m Inner core piece 31g Gap 32 Outer core part 32e Inner end face 4 Case (mounting member)
40 Bottom plate portion 41 Side wall portion 45 Stay mounting portion 46 Projection portion 5 Insulating interposition member 5A, 5B Split piece 51 Flat plate portion 52 Side surface portion 53 Partition portion 54 Through hole (flow path)
6 Sealing resin 70 Adhesive layer 71 Adhesive layer 80 Stay (fixing tool) 801 Screw

Claims (5)

巻回部を有するコイルと、
前記巻回部の内側に配置される内側コア部及び前記巻回部の外側に配置される外側コア部を有する磁性コアと、
前記コイルと前記磁性コアとの組合体が載置される載置部材と、を備えるリアクトルであって、
前記磁性コアは、複数のコア片と、前記コア片間に設けられるギャップとを有し、
前記外側コア部は、前記載置部材に載置される下面と、その反対側の上面とを有し、
前記外側コア部の下面及び上面がそれぞれ、前記載置部材に対して固定されているリアクトル。
A coil having a winding part;
A magnetic core having an inner core portion arranged inside the winding portion and an outer core portion arranged outside the winding portion;
A reactor comprising a mounting member on which a combination of the coil and the magnetic core is mounted,
The magnetic core has a plurality of core pieces and a gap provided between the core pieces,
The outer core portion has a lower surface placed on the mounting member and an upper surface on the opposite side,
A reactor in which a lower surface and an upper surface of the outer core part are respectively fixed to the mounting member.
前記リアクトルの固有周波数が、駆動周波数よりも高く、10kHz超である請求項1に記載のリアクトル。   The reactor according to claim 1, wherein a natural frequency of the reactor is higher than a driving frequency and exceeds 10 kHz. 前記載置部材が、前記組合体が載置される底板部と、前記組合体の周囲を囲む側壁部とを有するケースであり、
前記ケース内に充填され、前記組合体を封止する封止樹脂を備え、
前記ギャップに前記封止樹脂が充填されている請求項1又は請求項2に記載のリアクトル。
The mounting member is a case having a bottom plate portion on which the combined body is mounted and a side wall portion surrounding the periphery of the combined body;
A sealing resin that fills the case and seals the assembly;
The reactor according to claim 1, wherein the gap is filled with the sealing resin.
前記外側コア部の下面と前記載置部材とを接着する接着層と、
前記外側コア部の上面に配置され、前記外側コア部の上面を前記載置部材に対して固定する固定具と、を備える請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のリアクトル。
An adhesive layer that adheres the lower surface of the outer core portion and the mounting member;
The reactor according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a fixture that is disposed on an upper surface of the outer core portion and fixes the upper surface of the outer core portion to the mounting member.
前記載置部材が、前記組合体が載置される底板部と、前記組合体の周囲を囲む側壁部とを有するケースであり、
前記磁性コアは、一対の前記内側コア部と、これら内側コア部の両端部に配置される一対の前記外側コア部とを有する環状の磁性コアであり、
前記ケースは、前記側壁部の内面から突出して設けられ、前記外側コア部の前記内側コア部に対向する内端面に接触する突起部を有する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のリアクトル。
The mounting member is a case having a bottom plate portion on which the combined body is mounted and a side wall portion surrounding the periphery of the combined body;
The magnetic core is an annular magnetic core having a pair of inner core portions and a pair of outer core portions disposed at both ends of the inner core portions,
The said case has a projection part which protrudes from the inner surface of the said side wall part, and has a projection part which contacts the inner end surface facing the said inner core part of the said outer core part. Reactor.
JP2016018694A 2016-02-03 2016-02-03 Reactor Active JP6651876B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016018694A JP6651876B2 (en) 2016-02-03 2016-02-03 Reactor
PCT/JP2017/003650 WO2017135318A1 (en) 2016-02-03 2017-02-01 Reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016018694A JP6651876B2 (en) 2016-02-03 2016-02-03 Reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017139310A true JP2017139310A (en) 2017-08-10
JP6651876B2 JP6651876B2 (en) 2020-02-19

Family

ID=59499628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016018694A Active JP6651876B2 (en) 2016-02-03 2016-02-03 Reactor

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6651876B2 (en)
WO (1) WO2017135318A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018216441A1 (en) * 2017-05-22 2018-11-29 株式会社オートネットワーク技術研究所 Reactor
JP2020087994A (en) * 2018-11-16 2020-06-04 三菱電機株式会社 Planar transformer

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0451117U (en) * 1990-08-31 1992-04-30
JP2004241475A (en) * 2003-02-04 2004-08-26 Toyota Motor Corp Reactor apparatus
JP2009027000A (en) * 2007-07-20 2009-02-05 Toyota Motor Corp Reactor apparatus
JP2010157599A (en) * 2008-12-26 2010-07-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor
JP2011233595A (en) * 2010-04-23 2011-11-17 Panasonic Electric Works Co Ltd Power unit
JP2012209328A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor structure
JP2012253384A (en) * 2011-05-10 2012-12-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor, converter, and electric power conversion apparatus
JP2013004931A (en) * 2011-06-21 2013-01-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor and method for manufacturing the same
JP2014078684A (en) * 2012-09-24 2014-05-01 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor, converter, power conversion device and manufacturing method of reactor
JP2014107294A (en) * 2012-11-22 2014-06-09 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Reactor, converter, and electric power conversion system

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0451117U (en) * 1990-08-31 1992-04-30
JP2004241475A (en) * 2003-02-04 2004-08-26 Toyota Motor Corp Reactor apparatus
JP2009027000A (en) * 2007-07-20 2009-02-05 Toyota Motor Corp Reactor apparatus
JP2010157599A (en) * 2008-12-26 2010-07-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor
JP2011233595A (en) * 2010-04-23 2011-11-17 Panasonic Electric Works Co Ltd Power unit
JP2012209328A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor structure
JP2012253384A (en) * 2011-05-10 2012-12-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor, converter, and electric power conversion apparatus
JP2013004931A (en) * 2011-06-21 2013-01-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor and method for manufacturing the same
JP2014078684A (en) * 2012-09-24 2014-05-01 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor, converter, power conversion device and manufacturing method of reactor
JP2014107294A (en) * 2012-11-22 2014-06-09 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Reactor, converter, and electric power conversion system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018216441A1 (en) * 2017-05-22 2018-11-29 株式会社オートネットワーク技術研究所 Reactor
JP2018195786A (en) * 2017-05-22 2018-12-06 株式会社オートネットワーク技術研究所 Reactor
US11545292B2 (en) 2017-05-22 2023-01-03 Autonetworks Technologies, Ltd. Reactor
JP2020087994A (en) * 2018-11-16 2020-06-04 三菱電機株式会社 Planar transformer

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017135318A1 (en) 2017-08-10
JP6651876B2 (en) 2020-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6460393B2 (en) Reactor
JP5958877B2 (en) Reactor, converter, and power converter
JP5120678B2 (en) Reactor
JP6384732B2 (en) Reactor
WO2012111499A1 (en) Reactor, method for the manufacture thereof, and reactor component
JP5929725B2 (en) Reactor, converter, and power converter
JP2008028290A (en) Reactor device and assembly method thereof
JP2010034228A (en) Reactor
JP2012253384A (en) Reactor, converter, and electric power conversion apparatus
WO2017135318A1 (en) Reactor
JP2013004931A (en) Reactor and method for manufacturing the same
CN109564815B (en) Electric reactor
JP5954542B2 (en) Reactor, converter, power converter, and reactor manufacturing method
JP2012119454A (en) Reactor
JP2012209341A (en) Reactor
JP2012238659A (en) Reactor and manufacturing method of the same
JP2015050298A (en) Reactor, converter, and power converter
JPWO2020203048A1 (en) Power converter
JP2016111276A (en) Reactor
JP2016192432A (en) Reactor
JP6459141B2 (en) Reactor
JP7104897B2 (en) Reactor
JP2013008740A (en) Reactor
JP6436352B2 (en) Reactor
JP2014078603A (en) Reactor, converter, power conversion device, and method of manufacturing reactor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6651876

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150