JP2017188624A - Reactor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力変換器等に用いられるリアクトル装置に関するものである。 The present invention relates to a reactor device used for a power converter or the like.
従来から、電力変換器の一部として誘導体部品を有するリアクトル装置が用いられており、例えばエネルギー蓄積、放出素子としてDC/DC電圧変換器の回路部品に使用されている。このリアクトル装置を、自動車の電動パワートレインに搭載する電力変換器に適用させたものの例として、以下のような構造のリアクトル装置が開示されている。 Conventionally, a reactor apparatus having a derivative part is used as a part of a power converter, and for example, it is used as a circuit part of a DC / DC voltage converter as an energy storage and emission element. As an example of applying this reactor device to a power converter mounted on an electric power train of an automobile, a reactor device having the following structure is disclosed.
リアクトル装置は、ケースと、ケースに収納された誘導体部品と、ケース内で誘導体部品を浸漬するモールド樹脂とを備える。誘導体部品は、コイル、分割された磁性体コアが組み合わせて構成されている。ケースは、内部の空間が略直方体であり、上面を開放面とし、残る5面を側壁と底で囲い、囲われた内部に誘導体部品を収納する。ケースの底は、対向する辺が外側に拡げられて、ネジ締結などでヒートシンクに取り付けられるよう加工された形状となっている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
The reactor device includes a case, a derivative component housed in the case, and a mold resin that immerses the derivative component in the case. The derivative component is configured by combining a coil and a divided magnetic core. The inner space of the case is a substantially rectangular parallelepiped, the upper surface is an open surface, the remaining five surfaces are surrounded by side walls and the bottom, and the derivative part is accommodated in the enclosed interior. The bottom of the case has such a shape that the opposite sides are expanded outward and are processed to be attached to the heat sink by screw fastening or the like (see, for example,
上記のような従来のリアクトル装置では、誘導体部品を保持して車体に搭載するために、誘導体部品をケースに収納し、ネジなどでこのケースを車体へ強固に固定する。このような車載用リアクトル装置の場合では、配置可能なスペースと重量に関する要件が厳しいため、小型、軽量であることが重要となる。しかしながら、誘導体部品を収納するためのケースのサイズと重量により、求められる要件を満たせないことがあるという問題点があった。 In the conventional reactor apparatus as described above, in order to hold the derivative component and mount it on the vehicle body, the derivative component is housed in the case, and the case is firmly fixed to the vehicle body with screws or the like. In the case of such an in-vehicle reactor device, the requirements regarding the space and weight that can be arranged are strict, so that it is important to be small and light. However, there is a problem in that required requirements may not be satisfied depending on the size and weight of the case for housing the derivative component.
本発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、誘導体部品を保持して車体に固定するための大型のケースを不要として、小型で且つ軽量のリアクトル装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a small and lightweight reactor device that does not require a large case for holding a derivative part and fixing it to a vehicle body. With the goal.
本発明に係るリアクトル装置は、鉄心と、前記鉄心に巻回されたコイルとを有する誘導体部品と、基部から延びる複数の支持脚を有し、前記誘導体部品の第1面および該第1面につらなる側面を支持する固定部とを備え、前記誘導体部品の前記第1面および前記側面に、前記誘導体部品と前記固定部とを覆うように形成された第1樹脂部により、前記誘導体部品と前記固定部とが互いに固定され、前記誘導体部品の、前記第1面に対向する第2面側における前記コイルの巻回面が、前記固定部、前記第1樹脂部および前記鉄心により覆われていないものである。 A reactor device according to the present invention includes a derivative component having an iron core and a coil wound around the iron core, and a plurality of support legs extending from a base, and the first surface and the first surface of the derivative component A fixing portion that supports the side surface, and the first resin portion formed on the first surface and the side surface of the derivative component so as to cover the derivative component and the fixing portion. The coil winding surface on the second surface side facing the first surface of the derivative component is not covered with the fixing portion, the first resin portion, and the iron core. Is.
この発明に係るリアクトル装置によれば、複数の支持脚を有する固定部で誘導体部品を保持して放熱部に固定するものなので、小型化、軽量化を図ることができる。 According to the reactor device of the present invention, the derivative component is held by the fixing portion having a plurality of support legs and is fixed to the heat radiating portion, so that the size and weight can be reduced.
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1によるリアクトル装置として、特に自動車の電動パワートレイン用の電力変換器に適用されるリアクトル装置100について図を用いて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1によるリアクトル装置100の構成を示す斜視図である。
図2は、本発明の実施の形態1によるリアクトル装置100の構成部品を展開して示す分解斜視図である。
図3は、本発明の実施の形態1によるリアクトル装置100をリアクトル実装部7へ実装した状態を示す斜視図である。
図4は、図3に示す実装されたリアクトル装置100の、A−A’面における側面断面図である。
図5は、図3に示す実装されたリアクトル装置100の、B−B’面における正面断面図である。
図6は、本発明の実施の形態1による誘導体部品10を示す斜視図である。
なお、図1に示すリアクトル装置100は、便宜上、図2〜図5に示すリアクトル装置100に対して、上下方向を逆にして描いている。
なお、図2において、後述のバンド8、モールド樹脂5、モールド樹脂9を省略して示している。
Hereinafter, as a reactor device according to
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the components of
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which
FIG. 4 is a side sectional view of the mounted
FIG. 5 is a front sectional view of the mounted
FIG. 6 is a perspective view showing the
In addition, the
In FIG. 2, the
リアクトル装置100は、コイル1と鉄心4とを有する誘導体部品10と、誘導体部品10を支持する固定部50と、これら誘導体部品10と固定部50とを互いに固定する第1樹脂部としてのモールド樹脂5とで構成される。
まず、リアクトル装置100を構成する誘導体部品10について説明する。
図2の分解斜視図において示すように誘導体部品10は、コイル1と、一対の向かい合う分割鉄心3で構成される鉄心4とを有する。このコイル1と鉄心4とは一対の絶縁ボビン2で絶縁されて組み合わされ、図6に示す誘導体部品10が構成される。
First, the
As shown in the exploded perspective view of FIG. 2, the
図2に示すように、鉄心4を構成する一対の分割鉄心3は、それぞれ、突起部3aと、突起部3aの両側に配置された一対の外脚部3bと、突起部3aおよび一対の外脚部3bの一端部をそれぞれ連結する側端部3cとを有する。
また、一対の絶縁ボビン2は、それぞれ、中空の柱状部2aと、柱状部2aの一端に形成された鍔状の平面部2bとを有する。
As shown in FIG. 2, the pair of
Each of the pair of
コイル1の内側に、一対の向かい合う絶縁ボビン2の柱状部2aが挿入される。そしてこの絶縁ボビン2の柱状部2aに、一対の向かい合う分割鉄心3の突起部3aが挿入され、絶縁ボビン2の平面部2bが、分割鉄心3の側端部3cの内側面に接触する状態となる。こうして一対の分割鉄心3は、それぞれの突起部3aおよび外脚部3bの他端部が、互いに向かい合うように配置されて鉄心4を構成する。そしてコイル1は、分割鉄心3の突起部3aを絶縁ボビン2を介して巻回した構成となる。
以降、図6に示すように、誘導体部品10において、図中上側の面を第1面10Uとし、図中下側の、第1面10Uに対向する面を第2面10Dとし、第1面10Uにつらなる四方側面を側面10Sとし、第1面10Uと側面10Sとの角を角10Kとして説明する。
A columnar portion 2 a of a pair of opposing insulating
Thereafter, as shown in FIG. 6, in the
このようにコイル1と一対の絶縁ボビン2と一対の分割鉄心3とが組み合わさって構成される誘導体部品10を一体的に保持する目的で、図6に示すバンド8が用いられる。図に示すように鉄心4の四方側面10S全周(分割鉄心3の外脚部3bおよび側端部3c)に伸縮性のバンド8が装着されており、これにより向かい合う分割鉄心3が互いに強固に固定されている。
A
なお、コイル1の素線導体の始端及び終端部は、リアクトル装置100の電流導通用の端子(端子1a、端子1b)となるように加工されている。コイル1の一方の端子1aと他方の端子1bとの間に印加する電圧を変化させることによって、端子1a、1b間に電流が流れる。また、コイル1を構成する素線導体は、エナメル材料で絶縁被覆したものであり、リアクトル装置100を小型にする目的から、占積率を高めるよう断面が略長方形上の平角銅線を用いる。コイル1はこれを幅方向に巻回したいわゆるエッジワイズ巻きしたものである。
The starting end and the terminal end of the wire conductor of the
また、バンド8は非磁性であり、例えばポリイミドフィルムテープ、ガラスクロステープや結束バンドといったものが用いられる。
また、絶縁ボビンはPPS(Poly Phenylene Sulfide)やPBT(Poly Butylene Terephthalate)などの熱可塑性樹脂を成形した構造部材であり、電気的な絶縁性を備えたものである。
また、鉄心4(分割鉄心3)は、軟磁性材料を加工成形したものであり、例えば鉄ダスト圧紛鉄心、電磁鋼板、フェライト、センダストやパーマロイなどが材料として用いられる。一対の分割鉄心3は、それぞれ同形状で同寸法のものであって、単一の加工装置により製造された中から無作為に2つが選出されたものである。
The
The insulating bobbin is a structural member formed by molding a thermoplastic resin such as PPS (Poly Phenylene Sulfide) or PBT (Poly Butylene Terephthalate), and has an electrical insulating property.
Further, the iron core 4 (divided iron core 3) is obtained by processing and molding a soft magnetic material. For example, iron dust compacted iron core, electromagnetic steel sheet, ferrite, sendust, permalloy, etc. are used as the material. The pair of
次に、上記の誘導体部品10を支持する固定部50について説明する。
固定部50は、図6において示したコイル1と一対の絶縁ボビン2と一対の分割鉄心3が組み合わさって構成される誘導体部品10を、図示していない絶縁部材を介して、誘導体部品10の上方から嵌め合わせて保持するものである。
Next, the
The
図2に示すように固定部50は、基部50aから四方に延びる複数の支持脚50bを備える。本実施の形態では、固定部50は、誘導体部品10のコイル1に投影した形状が略十字状を呈する4つの支持脚50bにより構成されている。また図1に示すように各支持脚の幅寸法Y1、Z1は、誘導体部品10の側面10Sの幅寸法Y2、Z2よりも小さく構成されている。
各支持脚50bは、基部50aから誘導体部品10の第1面10Uに沿って四方に延び、そして側面10Sに沿うように誘導体部品の角10Kにおいて折曲されている。こうして固定部50は、誘導体部品10の第1面10Uおよび側面10Sを支持することで、誘導体部品10を保持している。
As shown in FIG. 2, the fixing
Each
各支持脚50bの端部には、誘導体部品10を放熱部としてのヒートシンクなどのリアクトル実装部7に実装するための取付部50cが設けられている。また、誘導体部品の角10Kを支持する支持脚50bの角部50dには、誘導体部品10の第2面10D側に凹む段差部11を設けている。また、固定部50は、誘導体部品10を保持するバンド8の外側から誘導体部品10を保持するものであり、バンド8の外側に接触している。
At the end of each
なお、固定部50は、誘導体部品10を一体的に安定して保持すると共に、軽量化、放熱性を向上させるために、アルミなどの軽量で熱伝導率が高い板金部材が用いられる。また、固定部50の板厚は、リアクトル装置100の車体への実装固定が可能であり、且つ、運転時の振動に耐えられる十分な板厚を有するものとする。
In addition, the fixing
次に、リアクトル装置100を構成するモールド樹脂5について説明する。
図3に示すように、モールド樹脂5は、誘導体部品10の第1面10Uおよび側面10Sに、誘導体部品10と固定部50とを覆うように形成されている。モールド樹脂5は、誘導体部品10と固定部50とを互いに固定すると共に、コイル1と一対の絶縁ボビン2と一対の分割鉄心3とが組み合わさって構成される誘導体部品10を、固定部50を補助するように、固定部50の外側から一体的に保持する構成となっている。
Next, the
As shown in FIG. 3, the
また図5に示すように、コイル1と鉄心4の外脚部3bとの間には第2樹脂部としてのモールド樹脂9が充填されている。このモールド樹脂9と、前述のモールド樹脂5とは一体的に形成されている。
図5に示すように、モールド樹脂5、モールド樹脂9は、リアクトル装置100の第2面10D側におけるコイル1の巻回面(巻回面1Dと称す)側を覆うように形成されるものではない。また、図1に示すように、コイル1の巻回面1Dは、固定部50、鉄心4によっても覆われておらず、従って、コイル1の巻回面1Dが露出した構成となっている。
Further, as shown in FIG. 5, a
As shown in FIG. 5, the
このように構成されたリアクトル装置100をリアクトル実装部7に実装する際は、図2、図5に示すように、誘導体部品10の第2面10D(コイル1の巻回面1D、鉄心4の外脚部3b)と、リアクトル実装部7との間に、誘導体部品10の発熱を伝熱するためのシート状絶縁部材の伝熱シート6を配置する。そして固定部50の取付部50cを、溶接やネジ締結などによってリアクトル実装部7に固定する。
こうして、リアクトル実装部7に実装されたリアクトル装置100は、鉄心4の外脚部3bおよびコイル1の巻回面1Dが、伝熱シート6を介してリアクトル実装部7に接触する構成となる。
When the
Thus, the
なお、伝熱シート6は、コイル1の巻回部とリアクトル実装部7との間を絶縁すると共に、コイル1および鉄心4の発熱を低減させ、放熱の効率を上げるためにシリコン等の樹脂に熱伝導率が高いフィラ―材が混合された材料が用いられる。リアクトル装置の故障要因の一つとして、一般的に所望の絶縁性が得られなくなることが挙げられる。本実施の形態における伝熱シート6は、十分な絶縁性を確保して製品の不良や故障を低減させるために、コイル1の巻回面1Dとリアクトル実装部7との間の絶縁距離を確保できる程度の厚みを有するものとする。
In addition, the
次に、上記のように構成された本実施の形態1によるリアクトル装置100の製造方法を図を用いて説明する。
図7は、本発明の実施の形態1によるリアクトル装置100の製造方法を示すフロー図である。
リアクトル装置100の作製作業において、まず、コイル1の内側に絶縁ボビン2の柱状部2aを挿入する(第1工程S1)。
次に、絶縁ボビン2が挿入されたコイル1の内側に、分割鉄心3の突起部3aを挿入して、鉄心4を形成する(第2工程S2)。
Next, a method for manufacturing
FIG. 7 is a flowchart showing a method for manufacturing
In the manufacturing operation of the
Next, the protruding
次に、誘導体部品10(コイル1、絶縁ボビン2、鉄心4)の側面10S全周をバンド8で固定する(第3工程S3)。
一対の分割鉄心3は、バンド8によって、外脚部3bの端部の突き合わせ面で隙間が生じない状態で仮固定される。磁性体の分割鉄心3においては、この外脚部3bの端部の突き合わせ面において磁気ギャップが形成される場合があるため、磁気ギャップとなる領域に、モールド樹脂、セラミック、空気等の非磁性の材料を設ける。
Next, the entire periphery of the
The pair of
次に、固定部50を誘導体部品10に嵌め合わせ、仮固定する(第4工程S4)。
次に、仮固定した誘導体部品10を注型用型(図示せず)に入れる(第5工程S5)。
次に、注型用型に脱包したモールド樹脂を流し込む(第6工程S6)。
注型用型に流し込まれたモールド樹脂は、注入用型内で誘導体部品10の第1面10Uと側面10Sと固定部50とを覆うように回り込み、また鉄心4の外脚部3bとコイル1との間にも充填される。
Next, the fixing
Next, the temporarily fixed
Next, the mold resin decapsulated in the casting mold is poured (sixth step S6).
The mold resin poured into the casting mold wraps around in the casting mold so as to cover the
次に、恒温炉にて加熱効果させる(第7工程S7)。
仮固定された固定部50は、誘導体部品10の第1面10Uと側面10Sとを覆うモールド樹脂5によって完全に誘導体部品10に固着され、本固定される。またコイル1は鉄心4の外脚部3bとコイル1との間に充填された形成されたモールド樹脂9に浸漬された状態となる。このモールド樹脂5とモールド樹脂9とは一体成形されている。
次に、注型用型から誘導体部品10を取り出す(第8工程S8)。
上記の第1工程s1〜第8工程s8を経て、リアクトル装置100が製造される。
Next, a heating effect is applied in a constant temperature furnace (seventh step S7).
The temporarily fixed fixing
Next, the
The
上記の様に形成されたリアクトル装置100は、前述したように、伝熱シート6を介してリアクトル実装部7に固定される。
リアクトル実装部7には、端子台12a、12bが設けられており、コイル1の端子1a、1bの絶縁用のエナメル被覆が剥離されて、この端子台12a、12bに溶接、熱カシメや圧着端子を用いたネジ締結などによって電気的に接続される。端子台12a、12bは、コイル1の端子1a、1bを、図示していないバスバーへ結合するものである。これによりコイル1の端子1a、1bは、バスバーを介して電力変換器の1つである図示しないDC/DC電圧変換器の一次側、半導体素子などへ電気的に接続される。
こうしてリアクトル装置100は、DC/DC電圧変換器へ適用され、コイル1に電流が流れて誘導体としてエネルギーを蓄積、放出する。
As described above, the
The
Thus, the
以下、リアクトル装置100のコイル1を通電させた際の発熱現象について説明する。
DC/DC電圧変換器へ適用したリアクトル装置100は、端子1a、1bに接続されるDC/DC電圧変換器のパワー半導体(図示省略)がスイッチングして開放状態、短絡状態の何れかに切り替わることで、コイル1の端子1a、1b間の電位差が調整される。
電位差の調整によってコイル1に流れる電流の増加量、減少量が制御され、さらにはリアクトル装置100に蓄えられるエネルギーの蓄積、放出が調整されて電圧変換する。この時、コイル1に流れる電流の増減や極性の切り替わり等が生じ、鉄心4内の磁路を通る磁束量が変化する。
Hereinafter, a heat generation phenomenon when the
In the
By adjusting the potential difference, the amount of increase and decrease of the current flowing through the
鉄心4の動作点は、磁束量が変化することで磁束密度(B)と磁界の強さ(H)の関係を示すB−H特性線上を移動するが、磁気のヒステリシス性によってこの動作点の移動軌跡で表わされる領域の面積に相当する損失が、鉄心4のヒステリシス損として生じる。また、鉄心4内部を通る磁束(Φcr)の時間的な変化dΦcr/dtに対し、この磁束の変化を和らげようとする渦状の電流が鉄心4の内部に流れ、この渦状の電流路での電気抵抗により渦電流損として損失が生じる。このヒステリシス損と渦電流損とを合わせて鉄損と称され、これによって鉄心4は発熱する。
The operating point of the
鉄心4の渦電流損を低減するため、鉄心4の磁性材料として例えば電磁鋼板を用いる場合には、鋼板を薄板としてその表層に絶縁被膜を形成し積層することで渦電流のループ径を小さくし、渦電流損を低減するよう工夫されている。また、鉄心4の磁性材料として例えば鉄ダスト圧粉磁心を用いる場合には、鉄ダスト材料の粒径を100μm程度以下の小径にして、各粒子の表面に絶縁被膜を形成し、粒子間を絶縁することで渦電流損を低減するよう工夫されている。
In order to reduce the eddy current loss of the
また、コイル1には電流の導通に対する電気抵抗によって損失が生じる。損失には直流状の電流の導通に対応するDC成分と、電流の増加、減少の変化による交流状の電流の導通に対応するAC成分とがある。損失のAC成分の要因には、電流の増加、減少を妨げるようコイル1の素線導体に誘起される磁束(Φi)の時間的な変化dΦi/dtによって、素線導体の内部に発生する渦電流に起因して素線導体の中心部分に電流が導通しにくくなる表皮効果と呼ばれる現象が生じる。
Further, a loss occurs in the
また、コイル1の巻回部分で素線導体同士が隣接している事により、それぞれ素線導体の表面部分に偏って電流が流れようとする近接効果と呼ばれる現象が生じる。
さらに鉄心4の磁気ギャップ部(一対の分割鉄心3の突起部3a間、外脚部3bの端部間)での漏れ磁束がコイル1の素線導体に鎖交することによって素線導体に発生する渦電流に起因して損失が生じる現象がある。電流の増加、減少の周波数が高くなるほど、漏れ磁束の鎖交周波数fsが高くなることに相当しており、コイル1の損失のAC成分は増加することとなる。このコイル1の損失のDC成分とAC成分を合わせたものは銅損と称され、これによってコイル1は発熱する。
In addition, since the wire conductors are adjacent to each other in the winding portion of the
Furthermore, leakage magnetic flux in the magnetic gap portion of the iron core 4 (between the
自動車の電動パワートレイン用の電力変換器に適用されるリアクトル装置は、他の用途のリアクトル装置と比較して、より高い電力密度、高い電流密度を達成するよう求められる。しかしながら、より高い電流密度とすれば、誘導体部品本体が発生する損失は低減されず、誘導体部品内部の温度上昇は大きくなる傾向となる。このように、小型でありながら大きな電力を取り扱うため、誘導体部品が発生する熱を効率よく放熱し、コイルの温度上昇によるエナメル被覆の絶縁性の劣化を抑えることで、所望の耐用期間内で故障を生じないようにする必要がある。放熱性能のばらつきは、コイル、モールド樹脂の温度上昇の個体ばらつきにつながり、瞬時定格を引き上げることが困難となる。 A reactor device applied to a power converter for an electric powertrain of an automobile is required to achieve a higher power density and a higher current density as compared with a reactor device for other uses. However, if the current density is higher, the loss generated by the derivative component body is not reduced, and the temperature rise inside the derivative component tends to increase. In this way, in order to handle a large amount of power despite its small size, it efficiently dissipates the heat generated by the derivative parts, and suppresses the deterioration of the insulation of the enamel coating due to the temperature rise of the coil, so that it can fail within the desired lifetime Must be avoided. Variations in heat dissipation performance lead to individual variations in the temperature rise of the coil and mold resin, making it difficult to raise the instantaneous rating.
このように磁性体である鉄心4とコイル1は発熱するが、これらの熱は、誘導体部品10の第2面10D側におけるコイル1の巻回面1Dおよび鉄心4の外脚部3bに当接するように配置された伝熱シート6に伝熱し、リアクトル実装部7へ向けて放熱される。
また、鉄心4の熱、およびモールド樹脂9を介して鉄心4に伝熱されるコイル1の熱は、誘導体部品10の側面10S(鉄心4の外脚部3b)に当接するように設けられた固定部50の支持脚50bに対しても伝熱され、固定部50の取付部50cからリアクトル実装部7へ向けて放熱される。また、鉄心4の熱、およびモールド樹脂9を介して鉄心4に伝熱されるコイル1の熱は、誘導体部品10の外側を覆うモールド樹脂5を介して外部の空気中に放熱される分もある。
Thus, although the
Further, the heat of the
鉄心4内を通らない漏れ磁束が、誘導体部品10を保持する固定部50内を導通することで、固定部50が発熱することもあるが、固定部50は、前述のように放熱部であるリアクトル実装部7に接続されているため、効果的に放熱される。
The leakage flux that does not pass through the
上記のように構成された本実施の形態のリアクトル装置100によると、複数の支持脚50bを有する固定部50により、誘導体部品10の第1面10Uおよび側面10Sが支持され、さらにこの固定部50と誘導体部品10とはモールド樹脂5により固定されている。また、誘導体部品10の第2面10D側におけるコイル1の巻回面1Dが、モールド樹脂5、モールド樹脂9、鉄心4、固定部50により覆われておらず露出された構成となっている。このようにコイル1の巻回面1Dを露出させることで、コイル1の巻回面1Dを、リアクトル実装部7などの放熱部に伝熱シート6を介して接触させることができる。こうして、誘導体部品10を収納するケースを不要として、小型、軽量な構成で誘導体部品10を保持することができると共に、誘導体部品10の放熱性を確保することができる。
こうして、大きな電力を取り扱う際においても、小型でありつつ、放熱性に優れた、信頼性の高いリアクトル装置100を提供できる。
According to
Thus, even when handling a large amount of electric power, it is possible to provide a highly
また、固定部50の支持脚50bの幅寸法Y1、Z1を、運転時の振動に耐えられる範囲内で、誘導体部品10の側面10Sの幅寸法Y2、Z2よりも小さく構成することで、より高い軽量化効果を得ることができる。また、これら複数の支持脚50bが、誘導体部品10の四方側面10Sを支持するため、運転時における各方向の振動に対しても位置ズレをすることなく安定して誘導体部品10を保持できる。
Further, the width dimensions Y1 and Z1 of the
また、鉄心4に当接するように、誘導体部品10の下方側に伝熱シート6を配置することで、鉄心4の熱を伝熱シート6を介してリアクトル実装部7などの放熱部に放熱させることができる。
また、固定部50の支持脚50bの端部は、取付部50cによりリアクトル実装部7などの放熱部に接続可能であるため、固定部50自体の放熱性を向上させることができる。
Further, by disposing the
Moreover, since the edge part of the
また、固定部50の支持脚50bの角部50dにおいて、誘導体部品10の下方側に凹む段差部11を設けている。これにより支持脚50bの角部50dにおいて、誘導体部品10と支持脚50bとの間に生じる空間を減らして、誘導体部品10を安定性よく保持することが可能である。また、固定部50における段差部11の、リアクトル実装部7からの高さを、誘導体部品10のリアクトル実装部7からの高さより所定の長さ短くすることで、誘導体部品10を伝熱シート6に押し付けて、コイル1の巻回面1Dと伝熱シート6との密着性を向上させて、誘導体部品10の放熱性を向上することができる。
In addition, a stepped
また、分割鉄心3は、突起部3aに巻回されたコイル1の両側に配置された外脚部3bを備えるが、コイル1の巻回面1Dを覆う底部は有しておらず、コイル1の巻回面1Dを露出させることの可能な構造を有している。
また、バンド8を用いて一対の分割鉄心3を互いに固定している。これにより、従来技術において一対の分割鉄心を互いに固定するために用いていた接着剤を不要とすることができる。こうして、接着剤の管理(塗布量、塗布厚み、塗布箇所等)、接着剤を硬化する炉、熱処理工程、の省略による工程の簡素化を図ることができ、また、原価低減を図ることができる。
The
A pair of
なお、本実施の形態では、支持脚50bを4つ備えた十字状の固定部50を示したが、これに限定するものではない。例えば、誘導体部品10の軸方向Gに沿う両側面10Sを支持する支持脚を4本とし、誘導体部品10の軸方向Gに直交する両側面10Sを支持する支持脚を2本とした、計6本の支持脚50bを有する固定部50でもよい。
また、図3に示すモールド樹脂5の長さwを、車体の振動に耐え得る程度に短くすることも可能である。
In the present embodiment, the cross-shaped fixing
Also, the length w of the
実施の形態2.
以下、本発明の実施の形態2を、上記実施の形態1と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図8は、本発明の実施の形態2によるリアクトル装置200の構成を示す斜視図である。
図9は、図8に示すリアクトル装置200において、モールド樹脂5を除いて示す斜視図である。
本実施の形態のリアクトル装置200は、実施の形態1と同様に、誘導体部品10と、誘導体部品10を一体的に保持する固定部250およびモールド樹脂5とで構成される。
本実施の形態では、固定部250の構成が、実施の形態1と異なる。
Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of
FIG. 9 is a perspective view showing the
In the present embodiment, the configuration of the fixing
図9に示すように、本実施の形態の固定部250は、誘導体部品10の軸方向G(コイル1の巻回中心を通る軸線方向)に沿う側面10Sを支持する支持脚250bの幅寸法W1が、誘導体部品10の軸方向Gに直交する側面10Sを支持する支持脚50bの幅寸法W2より大きく構成されている。
As shown in FIG. 9, the fixing
このように、固定部250の幅寸法W1を、支持脚50bの幅寸法W2よりも大きくすることで、誘導体部品10の放熱性を向上させることができる。以下、放熱性を向上できる原理を図を用いて説明する。
誘導体部品10の軸方向Gに直交する側面10Sを支持する支持脚50b1と、誘導体部品10の軸方向Gに沿う側面10Sを支持する支持脚50b2とが、同じ幅寸法xを有する場合で説明する。
図10(a)は、誘導体部品10の軸方向Gに直交する側面10S側を支持する支持脚50b1に対向するコイル1を示す図であり、支持脚50b1越しにコイル1を図示している。
図10(b)は、誘導体部品10の軸方向Gに沿う側面10S側を支持する支持脚50b2に対向するコイル1を示す図であり、支持脚50b2越しにコイル1を図示している。
図10(a)、(b)において、コイル1の素線導体が巻回されている箇所をマス目で示している。
Thus, the heat dissipation of the
The case where the support leg 50b1 that supports the
FIG. 10A is a diagram showing the
FIG. 10B is a diagram showing the
10 (a) and 10 (b), portions where the wire conductors of the
図10(a)に示すように、コイル1は分割鉄心3の突起部3aに巻回された状態であり、軸方向Gに直交する側面10Sにおいて支持脚50b1は、誘導体部品10の第1面10Uと第2面10D付近(図においてS1と示す箇所)においてコイル1に対向している。
一方、図10(b)に示すように、軸方向Gに沿う側面10Sにおいて支持脚50b2は、側面10Sに接する全ての面(図においてS2と示す箇所)がコイル1に対向する。
As shown in FIG. 10A, the
On the other hand, as shown in FIG. 10B, in the
このように、コイル1に対向する支持脚50b1の面積(S1)は、コイル1に対向する50b2の面積(S2)より小さい。このため、(支持脚50b1に対向するコイル1の発熱量)/(50b1の幅寸法x)で示す支持脚50bの放熱密度は、支持脚50b1と支持脚50b2の幅寸法xが等しい場合でも、(支持脚50b2に対向するコイル1の発熱量)/(50b2の幅寸法x)よりも小さくなる。よって、コイル1の軸方向Gに沿う側面10Sを支持する支持脚250bの幅寸法W1を、コイル1の軸方向Gに直交する側面10Sの幅寸法W2よりも大きくした方が、コイル1に対向する支持脚の面積、即ち放熱面積を大きく構成できるため、コイル1からの熱を放熱する効果が向上する。
コイル1の熱は鉄心4を介して支持脚50b、250bに伝熱された後、支持脚50b、250bからリアクトル実装部7に対して放熱される。
Thus, the area (S1) of the support leg 50b1 facing the
The heat of the
上記のように構成された本実施の形態のリアクトル装置200によると、複数の支持脚50b、250bを有する固定部250により、誘導体部品10を支持する。また、コイル1の巻回面1Dを露出させた構造である。そのため、実施の形態1と同様の効果を奏し、誘導体部品10を収納するケースを不要として、小型、軽量な構成で誘導体部品10を保持することができるとともに、誘導体部品10の放熱性を確保することができる。
According to
また、コイル1の軸方向Gに沿う側面10Sを支持する支持脚250bの幅寸法W1を、コイル1の軸方向Gに直交する側面10Sの幅寸法W2よりも大きく構成しているため、誘導体部品10の放熱性をさらに向上させることができる。
また、支持脚250bの幅寸法W1を、支持脚50bの幅寸法W2よりも大きく構成しているため、リアクトル装置100の剛性を向上させることができる。これにより、リアクトル装置100の耐用期間を長く確保することができる。
Further, since the width dimension W1 of the
Further, since the width dimension W1 of the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 コイル、3 分割鉄心、4 鉄心、5 樹脂部、6 伝熱シート、
2 リアクトル実装部(放熱部)、10 誘導体部品、11 段差部、
50,250 固定部、50a 基部、50b,250b 支持脚、50c 取付部、
100,200 リアクトル装置。
1 coil, 3 split core, 4 core, 5 resin part, 6 heat transfer sheet,
2 Reactor mounting part (heat dissipation part), 10 derivative parts, 11 step part,
50,250 fixed part, 50a base, 50b, 250b support leg, 50c mounting part,
100, 200 Reactor device.
Claims (14)
基部から延びる複数の支持脚を有し、前記誘導体部品の第1面および該第1面に連なる側面を支持する固定部とを備え、
前記誘導体部品の前記第1面および前記側面に、前記誘導体部品と前記固定部とを覆うように形成された第1樹脂部により、前記誘導体部品と前記固定部とが互いに固定され、
前記誘導体部品の、前記第1面に対向する第2面側における前記コイルの巻回面が、前記固定部、前記第1樹脂部および前記鉄心により覆われていないことを特徴とするリアクトル装置。 A derivative part having an iron core and a coil wound around the iron core;
A plurality of support legs extending from the base, and including a first portion of the derivative component and a fixing portion that supports a side surface connected to the first surface;
The first part and the side surface of the derivative part are fixed to each other by the first resin part formed so as to cover the derivative part and the fixing part,
A reactor device, wherein a winding surface of the coil on the second surface side of the derivative component facing the first surface is not covered with the fixing portion, the first resin portion, and the iron core.
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