JP2019197779A - Reactor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フラットワイズ巻のコイルとコイルを取り囲む磁性体コアとを備えたリアクトルに関する。 The present invention relates to a reactor including a flat-wise coil and a magnetic core surrounding the coil.
リアクトルはコイルを利用した受動素子であり、直流電流の昇圧用や直流電流の平滑化等に用いられている。このリアクトルは、ハイブリッド車両や電気自動車において、モータとバッテリとの間に設けられたコンバータ装置やインバータ装置に組み込まれている。車両にリアクトルを搭載する場合、搭載空間の制約上コンパクトなリアクトルが必要となるため、コイルを取り囲む磁性体コアで構成される所謂ポット型のコアが汎用されている。 A reactor is a passive element using a coil, and is used for boosting a direct current, smoothing a direct current, or the like. The reactor is incorporated in a converter device or an inverter device provided between a motor and a battery in a hybrid vehicle or an electric vehicle. When a reactor is mounted on a vehicle, a compact reactor is required due to restrictions on the mounting space. Therefore, a so-called pot-type core composed of a magnetic core surrounding a coil is widely used.
コア内部に収容されるコイルは、平板状の導線(平角線)の板面が湾曲するように導線を板面の長手方向に沿って巻回したフラットワイズ巻のコイルや、平角線の板面が平面となるように平角線の板厚面(側面)に沿って巻回したエッジワイズ巻のコイルが知られている。エッジワイズ巻のコイルは平角線を板厚面に沿って巻回する構造上、放熱性に有利な偏平状にし難く、高周波電流が流れるリアクトルではフラットワイズ巻のコイルが採用されることが多い。 The coil housed inside the core is a flat-wise coil or a flat wire plate in which a conductive wire is wound along the longitudinal direction of the flat plate so that the flat conductive wire (flat wire) is curved. 2. Description of the Related Art An edgewise coil is known that is wound along a plate thickness surface (side surface) of a rectangular wire so that is flat. The edge-wise coil is structured to wind a flat wire along the thickness of the plate, and is not easily flattened for heat dissipation, and a flat-wise coil is often used in a reactor through which a high-frequency current flows.
一方、高周波電流を流すことができるフラットワイズ巻においては、電気抵抗を有するコイルに流れる電流によるジュール熱と、磁場の変化によってコイル内に生じる渦電流によるジュール熱とが大きくなるため、種々の冷却構造が知られている(例えば、特許文献1〜2参照)。
On the other hand, in flat-wise winding capable of flowing a high-frequency current, Joule heat due to the current flowing in the coil having electric resistance and Joule heat due to eddy current generated in the coil due to a change in the magnetic field are increased. The structure is known (see, for example,
特許文献1に記載の冷却構造は、リアクトルの磁性体コアが取付けられるヒートシンクを設け、磁性体コアとヒートシンクとの間に伝熱部材を介在させている。これにより、コイルからの発熱を、伝熱部材を介してヒートシンクに逃がす構造となっている。
In the cooling structure described in
特許文献2に記載の冷却構造は、コイルを取り囲む磁性体コアの両側に冷却器を配置し、磁性体コアと冷却器とを交互に積層させた積層体を積層方向に加圧している。また、この磁性体コアを積層方向の厚みが薄い偏平体として、コイルからの発熱を冷却器に逃がす構造となっている。
In the cooling structure described in
特許文献1〜2に記載のフラットワイズ巻のコイルは、外周側の導線に比べて磁性体コアと接触する表面積の小さい内周側の導線において蓄熱され易く、磁性体コアの中心側からの放熱効率が低下する。このため、特許文献1〜2に記載の冷却構造は、コイルからの発熱を効率的に放熱することができない。
The coils of the flatwise windings described in
そこで、コイルからの発熱に対する放熱効率の高いリアクトルが望まれている。 Therefore, a reactor having high heat dissipation efficiency for heat generation from the coil is desired.
本発明に係るリアクトルの特徴構成は、平板状の導線の板面が湾曲するように前記導線が前記板面の長手方向に沿って巻回されたコイルと、前記コイルを取り囲む磁性体コアと、前記コイルの内周側と電気的に接続された導電性部材と、を備え、前記導電性部材は、前記磁性体コアの外部に露出している露出部を有し、前記露出部は、前記コイルを冷却する冷却機能を有している点にある。 A characteristic configuration of the reactor according to the present invention includes a coil in which the conductive wire is wound along the longitudinal direction of the plate surface so that the plate surface of the flat conductive wire is curved, a magnetic core surrounding the coil, A conductive member electrically connected to the inner peripheral side of the coil, and the conductive member has an exposed portion exposed to the outside of the magnetic core, and the exposed portion is It has a cooling function for cooling the coil.
本構成では、平板状の導線の板面が湾曲するように導線を板面の長手方向に沿って巻回したフラットワイズ巻のコイルにおいて、コイルの内周側に電気的に接続された導電性部材を備えている。そして、この導電性部材は磁性体コアの外部に露出する露出部を有し、この露出部がコイルを冷却する冷却機能を有している。つまり、例えば露出部を他の電子部品と電気的に接続する引出端子としつつ、コイルを冷却する冷却部材としても兼用することが可能となる。 In this configuration, in a flat-wise coil in which a conductive wire is wound along the longitudinal direction of the plate surface so that the plate surface of the flat conductive wire is curved, the electrical conductivity electrically connected to the inner peripheral side of the coil A member is provided. The conductive member has an exposed portion exposed to the outside of the magnetic core, and the exposed portion has a cooling function for cooling the coil. That is, for example, the exposed portion can be also used as a cooling member for cooling the coil while being an extraction terminal that is electrically connected to another electronic component.
その結果、蓄熱され易いコイルの内周側からの発熱を導電性部材を介して放熱することができる。一方、コイルの内周側に比べて表面積が大きいコイルの外周側からの発熱は、磁性体コアを介して円滑に放熱される。よって、コイルの内周側からの発熱とコイルの外周側からの発熱とを効率的に放熱することができる。 As a result, it is possible to dissipate heat generated from the inner peripheral side of the coil that is likely to store heat through the conductive member. On the other hand, heat generated from the outer peripheral side of the coil having a larger surface area than the inner peripheral side of the coil is smoothly radiated through the magnetic core. Therefore, heat generated from the inner peripheral side of the coil and heat generated from the outer peripheral side of the coil can be efficiently radiated.
このように、コイルからの発熱に対する放熱効率の高いリアクトルを提供できた。 Thus, the reactor with the high thermal radiation efficiency with respect to the heat_generation | fever from a coil was able to be provided.
他の特徴構成として、前記磁性体コアは、前記コイルを密閉するように構成されたポット型形状である点にある。 As another characteristic configuration, the magnetic core has a pot shape configured to seal the coil.
本構成のように磁性体コアがコイルからの発熱を放熱し難いポット型形状であっても、高い放熱効率を得ることができる。 Even if the magnetic core has a pot shape that hardly dissipates heat generated from the coil as in this configuration, high heat dissipation efficiency can be obtained.
他の特徴構成として、前記導電性部材は、前記露出部において冷却フィンが接続されている点にある。 As another characteristic configuration, the conductive member is that a cooling fin is connected to the exposed portion.
本構成のように、露出部に冷却フィンが接続されていれば、コイルの内周側からの発熱に対する導電性部材を介しての放熱効率をさらに向上させることができる。 If the cooling fin is connected to the exposed portion as in this configuration, the heat dissipation efficiency through the conductive member for the heat generation from the inner peripheral side of the coil can be further improved.
他の特徴構成は、前記導電性部材のうち前記磁性体コアと交差する部位には、スリットが形成されている点にある。 Another characteristic configuration is that a slit is formed in a portion of the conductive member that intersects the magnetic core.
導電性部材はコイルの内周側と電気的に接続しつつ磁性体コアの外部に露出するので、磁性体コアと交差する部位が存在し、該交差部位で磁束の流れが遮断されるおそれがある。この場合、導電性部材のうち磁性体コアとの交差部位で渦電流が発生し、リアクトルの性能が悪化してしまう。そこで、本構成のように、導電性部材のうち磁性体コアと交差する部位にスリットを形成すれば、該スリットを介して磁束を円滑に流すことが可能となり、放熱効率を高めながらリアクトルの性能を維持することができる。 Since the conductive member is exposed to the outside of the magnetic core while being electrically connected to the inner peripheral side of the coil, there is a portion that intersects the magnetic core, and there is a possibility that the flow of magnetic flux may be blocked at the intersecting portion. is there. In this case, an eddy current is generated at the intersection of the conductive member with the magnetic core, and the performance of the reactor is deteriorated. Therefore, if a slit is formed in a portion of the conductive member that intersects the magnetic core as in this configuration, the magnetic flux can flow smoothly through the slit, and the performance of the reactor is improved while improving the heat dissipation efficiency. Can be maintained.
他の特徴構成として、前記導電性部材は、前記コイルの内周の全周に亘って電気的に接続された円筒状に形成されている点にある。 As another characteristic configuration, the conductive member is formed in a cylindrical shape electrically connected over the entire inner circumference of the coil.
本構成のように、導電性部材をコイルの内周の全周に亘って電気的に接続すれば、コイルの内周側からの発熱を周方向に均一に放熱することが可能となる。よって、コイルの内周側からの発熱に対する導電性部材を介しての放熱効率をより高めることができる。 If the conductive member is electrically connected over the entire inner circumference of the coil as in this configuration, the heat generated from the inner circumference of the coil can be uniformly dissipated in the circumferential direction. Therefore, the heat dissipation efficiency through the conductive member for the heat generation from the inner peripheral side of the coil can be further increased.
他の特徴構成として、前記導電性部材は、両端部が前記露出部を構成している中空管で形成されている点にある。 As another characteristic configuration, the conductive member is formed by a hollow tube having both end portions constituting the exposed portion.
本構成のように、導電性部材を中空管で構成し、中空管の両端部で露出部を構成すれば、中空管の内部に冷媒を流通させることが可能となる。その結果、コイルの内周側からの発熱を、冷媒を介して積極的に放熱させることができる。 If the conductive member is formed of a hollow tube and the exposed portions are formed at both ends of the hollow tube as in this configuration, the refrigerant can be circulated inside the hollow tube. As a result, the heat generated from the inner peripheral side of the coil can be actively dissipated through the refrigerant.
他の特徴構成として、前記コイルは中心軸芯に沿って複数個積層して配置されており、複数の前記コイルにおける夫々の内周側は、前記導電性部材により電気的に接続されている点にある。 As another characteristic configuration, a plurality of the coils are disposed so as to be laminated along a central axis, and the inner peripheral sides of the plurality of coils are electrically connected by the conductive member. It is in.
本構成のように、コイルを中心軸芯に沿って複数個積層した場合、磁束密度を高めることが可能となるので、求められる性能に応じてリアクトルの設計自由度を高めることができる。このとき、複数のコイルにおける夫々の内周側を導電性部材で電気的に接続しているので、導電性部材を複数のコイル間の接続端子としつつ、コイルを冷却する冷却部材として活用することができる。 When a plurality of coils are stacked along the central axis as in this configuration, the magnetic flux density can be increased, so that the degree of freedom in designing the reactor can be increased according to the required performance. At this time, since the inner peripheral side of each of the plurality of coils is electrically connected by a conductive member, the conductive member is used as a connection terminal between the plurality of coils and utilized as a cooling member for cooling the coil. Can do.
以下に、本発明に係るリアクトルの実施形態について、図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。 Hereinafter, an embodiment of a reactor according to the present invention will be described based on the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
[基本構成]
本実施形態におけるリアクトルXは、ハイブリッド車両や電気自動車において、モータとバッテリとの間に設けられたコンバータ装置やインバータ装置に組み込まれている。このリアクトルXは、コンバータ装置やインバータ装置の回路基板(不図示)やケーシング(不図示)に固定されている。
[Basic configuration]
The reactor X in the present embodiment is incorporated in a converter device or an inverter device provided between a motor and a battery in a hybrid vehicle or an electric vehicle. The reactor X is fixed to a circuit board (not shown) or a casing (not shown) of the converter device or the inverter device.
図1〜図4に示すように、リアクトルXは、平板状の導線10(平角線)の板面Sが隣接するように導線10が板面Sの長手方向に沿って巻回されたコイル1と、コイル1を取り囲む磁性体コア2と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the reactor X is a
コイル1の導線10は、電気抵抗率の低い銅やアルミニウム等からなる平板状の金属材料に、ポリイミドアミド等の耐熱性樹脂などで構成される絶縁材料を被覆して形成された平角線である。コイル1は、板面Sが湾曲するように導線10を中心軸芯C周りに渦巻き状に巻回することで形成された所謂フラットワイズ巻である(図4参照)。換言すると、コイル1は、中心軸芯Cと平行に導線10の板面Sが配置されており、中心軸芯Cに対して垂直な方向視において対向する板面Sどうしが重なった状態で、導線10が巻回されている(図1参照)。
The
コイル1は、導線10の内周側端部10aと外周側端部10bとを有しており、外周側端部10bが磁性体コア2の外部に引き出されている(図3参照)。
The
磁性体コア2は、コイル1表面の全領域を覆う状態でコイル1を内包している、所謂ポット型コアである。つまり、本実施形態における磁性体コア2は、コイル1を密閉するように構成されたポット型形状である。磁性体コア2は、熱伝導率の高い鉄や鉄合金等で構成される磁性体粉末を焼結成型した焼結コアや、鉄や鉄合金等で構成される薄板状の磁性鋼板を積層した積層コア等で形成されている。
The
磁性体コア2は、中心軸芯Cの垂直面に沿って2分割した第一磁性体コア2aと第二磁性体コア2bと有している(図1,図4参照)。第一磁性体コア2aは、内周側に円柱状に形成された第一円柱状部21aと、外周側に円環状に形成された第一外周壁部21bと、第一円柱状部21aおよび第一外周壁部21bを接続する円盤状の天壁21cとを有している。同様に、第二磁性体コア2bは、内周側に円柱状に形成された第二円柱状部22aと、外周側に円環状に形成された第二外周壁部22bと、第二円柱状部22aおよび第二外周壁部22bを接続する円盤状の底壁22cとを有している。第一磁性体コア2aと第二磁性体コア2bとは、第一円柱状部21aの端面が第二円柱状部22aの端面に接触し、第一外周壁部21bの端面が第二外周壁部22bの端面に接触するように、互いが接続されている。第一磁性体コア2aと第二磁性体コア2bとの接続方法は、第一磁性体コア2aを第二磁性体コア2bの上に載置する形態、第一磁性体コア2aと第二磁性体コア2bとを凹凸嵌合する形態、第一磁性体コア2aと第二磁性体コア2bとを溶着又は接着する形態等どのような形態であっても良い。
The
第一磁性体コア2aおよび第二磁性体コア2bの第一外周壁部21bおよび第二外周壁部22bには、夫々、導線10の外周側端部10bが引き出される側壁孔部23が形成されている。また、第一磁性体コア2aの天壁21cには、後述する導電性部材3の本体部30が挿入される天壁孔部24が断面半円弧状に形成されている。
Side wall holes 23 through which the outer
本実施形態では、磁性体コア2がコイル1表面の全領域を覆っており、コイル1の全領域を剥き出しにしたカットコアのように空気によりコイル1を放熱する場合に比べて、熱伝導率の高い磁性体コア2を介して放熱されるため、放熱効率が高いものとなっている。また、磁性体コア2がコイル1表面の全領域を覆っているため、耐水性が高く、漏れ磁束を低減することができる。しかも、本実施形態におけるコイル1は、フラットワイズ巻で構成されているため、導線10を偏平形状することが可能となり、放熱性を高めることができる。
In this embodiment, the
一方、フラットワイズ巻のコイル1は、外周側の導線10に比べて磁性体コア2と接触する表面積の小さい内周側の導線10において蓄熱され易い。また、内周側の導線10は磁性体コア2の中心側に位置しているため、磁性体コア2の外面まで伝熱し難く、内周側の導線10からの発熱に対する放熱効率が低い。
On the other hand, the
そこで、本実施形態におけるリアクトルXは、コイル1の内周側(導線10の内周側端部10aを含むコイル1の最内周面)と電気的に接続され、磁性体コア2の外部に露出する露出部31を有する導電性部材3を備えている。この露出部31は、コイル1の内周側を冷却する冷却機能を有している。導電性部材3は、電気抵抗率の低い銅やアルミニウム等からなる金属材料で構成されている。なお、導電性部材3の表面は、絶縁性の被覆材で被覆しても良い。この場合、被覆材は、伝熱性や放熱性が良いものが好ましい。
Therefore, the reactor X in the present embodiment is electrically connected to the inner peripheral side of the coil 1 (the innermost peripheral surface of the
これにより、コイル1と他の電子部品とを電気的に接続する引出端子として露出部31を活用しつつ、この露出部31をコイル1を冷却する冷却部材としても兼用することが可能となる。しかも、導電性部材3はコイル1の内周側と電気的に接続されているので、蓄熱され易いコイル1の内周側からの放熱を、導電性部材3を介して促進することができる。一方、コイル1の内周側に比べて表面積の大きいコイル1の外周側からの発熱は磁性体コア2を介して外部に放熱される。よって、コイル1の内周側からの発熱とコイル1の外周側からの発熱とを効率的に放熱することができる。
Thus, the exposed
[第一実施形態]
図1〜図4を用いて、第一実施形態に係る導電性部材3の具体的構成を説明する。
[First embodiment]
A specific configuration of the
導電性部材3は、半円筒状の本体部30と、本体部30から延出し磁性体コア2の外部に露出した露出部31と、が一体的に形成されている。本体部30は、コイル1の内周側の導線10のうち内周面の一部の絶縁材料が除去されて金属材料が露出した部位と電気的に接続される接続部30aを、露出部31とは反対側の端部における凸状外表面に有している(図1および図4参照)。また、本体部30のうち接続部30a以外の部位は、導線10の内周側又は磁性体コア2と絶縁状態で密着(接触)している。この接続部30aとコイル1の内周側の導線10とは、半田付け、加締め加工、超音波溶着等により接合されている。なお、接続部30aの位置は、露出部31とは反対側の端部に限定されず、コイル1の内周側の導線10と電気的に接続できる部位であれば良い。
The
また、導電性部材3における凹状内周面や露出部31の側で磁性体コア2と交差する凹状外周面は、磁性体コア2との間に熱伝導性の高い絶縁シートを挟んで圧着されたり、電気絶縁性の高いシリコングリース等を塗布して密着されたりされている。なお、磁性体コア2に絶縁性がある場合は、導電性部材3を磁性体コア2に直接密着させても良い。これにより、磁性体コア2の円柱状部21a,22aの蓄熱を、導電性部材3を介して放熱することができる。
The concave outer peripheral surface of the
本実施形態における導電性部材3は、露出部31の側で磁性体コア2と交差するので、磁束の流れが遮断されるおそれがある。この場合、導電性部材3のうち磁性体コア2内を流れる磁束の磁路との交差部位で渦電流が発生し、リアクトルXの性能が悪化してしまう。そこで、本実施形態では、本体部30のうち露出部31の側で磁性体コア2内を流れる磁束の磁路と交差する部位には、複数(本実施形態では5つ)のスリット30bが形成されている。この複数のスリット30bは、半円筒状の本体部30の周方向に沿って等間隔に配置されており、中心軸芯Cに沿って縦長の矩形状に形成されている(図1〜図2および図4参照)。これにより、スリット30bを介して磁束を円滑に流すことが可能となる。また、導電性部材3の本体部30において、磁束と交差する部位に発生する渦電流を低減することが可能となる。このため、放熱効率を高めながらリアクトルXの性能を維持することができる。なお、複数のスリット30bは、本体部30の周方向に沿って不規則に設けても良いし、スリット30bの形状を丸孔にしたり、横長の矩形状に形成したりするなど、上記渦電流を小さくする形状が好ましい。また、導電性部材3の本体部30を図1に示すコイル1の下側領域まで延ばすことにより、導電性部材3の本体部30を第二磁性体コア2bと交差させるように構成し、この交差部位に複数のスリット30bを設けても良い。
Since the
露出部31は、磁性体コア2の外部に半円筒状に露出する基端部31aと、基端部31aから径方向に延出する冷却部31bとを有している(図4参照)。この基端部31a又は後述する冷却フィン31cは、他の電子部品と電気的に接続する引出端子として機能し、冷却部31bは、コイル1の内周側および磁性体コア2の円柱状部21a,22aや天壁21cを冷却する冷却機能を有している。
The exposed
図4に示すように、本体部30の板厚面(矩形断面)における断面積S1は、本体部30の接続部30aがコイル1の内周側と接合させる接合面積S2と等しいことが好ましい。また、本体部30の断面積S1および接続部30aの接合面積S2は、導線10の板厚面(矩形断面)における断面積S3と等しいことが好ましい。これにより、リアクトルXに流れる電流を一定にすることができ、リアクトルXの性能を維持することができる。
As shown in FIG. 4, the cross-sectional area S <b> 1 on the plate thickness surface (rectangular cross section) of the
なお、本体部30の断面積S1,接続部30aの接合面積S2および導線10の断面積S3は、接続部30aとコイル1の内周側との接合部の電気抵抗率、導線10の電気抵抗率、導電性部材3の電気抵抗率等を考慮して、適宜設計すれば良い。例えば、本体部30のうちスリット30bが設けられた部分における断面積と、接続部30aの接合面積S2および導線10の断面積S3とを等しくしても良い。これにより、導電性部材3を介してコイル1に流れる電流の電気抵抗が更に小さくなると共にコイル1の内周側の冷却性能を高めることができる。つまり、コイル1に流れる電流の電気抵抗、コイル1の冷却性能および磁性体コア2を流れる磁束の磁路確保のバランスを考慮して、導電性部材3の形状(断面形状や周方向長さ)を決定することとなる。
The cross-sectional area S1 of the
冷却部31bには、導電性部材3と同一の金属材料で構成されている冷却フィン31cが溶着や接着等により接続されており、外気に接する接触面積を大きくして冷却効率を高めている。なお、冷却部31bは、冷却フィン31cを省略して、ボックス状の筺体、凹凸形状を有する筺体、又は蛇腹状の棒状部材等で構成しても良く、特に限定されない。また、冷却部31bの底部を磁性体コア2の外面に密着させることが好ましい。これにより、磁性体コア2の円柱状部21a,22aの蓄熱を効率よく放熱させることができる。
Cooling
図4を用いてリアクトルXの組付け手順を説明する。 The procedure for assembling the reactor X will be described with reference to FIG.
磁性体コア2は、第一磁性体コア2aと第二磁性体コア2bとを有し、中心軸芯Cの垂直面に沿って2分割した状態で成型されている。また、コイル1は、導線10を中心軸芯C周りに渦巻き状に巻回され、外周側端部10bを外方に屈曲させている。第一磁性体コア2aの天壁孔部24に導電性部材3の本体部30を挿入し、第一磁性体コア2aと導電性部材3とを組付ける。次いで、本体部30の接続部30aをコイル1の内周側に接合させる。次いで、コイル1,第一磁性体コア2aおよび導電性部材3が一体化されたユニットを、第二磁性体コア2bに載置し、リアクトルXが完成する。
The
[第二実施形態]
図5〜図6を用いて、第二実施形態に係る導電性部材3の具体的構成を説明する。なお、図面の理解を容易にするため、上述した実施形態と同じ部材名称及び符号を用いて説明する。
[Second Embodiment]
A specific configuration of the
本実施形態における導電性部材3は、コイル1の内周の全周に亘って配置される円筒状に形成されている。つまり、導電性部材3は、円筒状の本体部30と、本体部30から延出し磁性体コア2の外部に露出した露出部31と、が一体的に形成されている。
The
本実施形態のように、導電性部材3をコイル1の内周側の全周に亘って配置すれば、コイル1の内周側からの発熱を周方向に均一に放熱することが可能となる。よって、コイル1の内周側からの発熱に対する導電性部材3を介しての放熱効率をより高めることができる。また、本実施形態における磁性体コア2の天壁21cは、円筒状の本体部30を挟むように径方向内側と径方向外側との2つの部位に分かれている。このため、第一実施形態のように円筒状の本体部30の周方向に沿って複数のスリット30bを設けると良い。これにより、磁束の流れを妨げることがなく、また、渦電流損失を低減することができる。
If the
[第三実施形態]
図7〜図8を用いて、第三実施形態に係る導電性部材3の具体的構成を説明する。なお、図面の理解を容易にするため、上述した実施形態と同じ部材名称及び符号を用いて説明する。
[Third embodiment]
A specific configuration of the
本実施形態における導電性部材3は、両端部が露出部31を構成している複数の中空管で形成されている。導電性部材3を構成する複数の中空管は、磁性体コア2の円柱状部21a,22aの外周に沿って等間隔に配置されている。この中空管には、空気(外気)や冷却水等の冷媒が流通している。なお、冷媒の流通形態としては、ポンプ等の動力源を用いて循環させても良いし、外部から空気を自然流通させても良い。また、導電性部材3として、中空管を1つで構成しても良いし、複数の中空管を周方向に沿って配置しても良い。
The
本実施形態のように、導電性部材3を中空管で構成し、この中空管の両端部で露出部31を構成すれば、コイル1の内周側および磁性体コア2の円柱状部21a,22aを、中空管を流通する冷媒を介して積極的に冷却することができる。
If the
[第四実施形態]
図9〜図11を用いて、第四実施形態に係る導電性部材3の具体的構成を説明する。なお、図面の理解を容易にするため、上述した実施形態と同じ部材名称及び符号を用いて説明する。
[Fourth embodiment]
A specific configuration of the
本実施形態において、コイル1は中心軸芯Cに沿って複数個(本実施形態では2個)積層(並列)して配置されており、複数のコイル1における夫々の内周側(導線10の内周側端部10aを含むコイル1の最内周面)は、導電性部材3の本体部30により電気的に接続されている。図9の例では、中心軸芯Cに沿って積層した2つのコイル1が、図10に示す第一コイル1aと、図11に示す第二コイル1bとで構成されている。第一コイル1aにおける導線10の外周側端部10bは、第一磁性体コア2aの第一外周壁部21bに形成された側壁孔部23から引き出されている。また、第二コイル1bにおける導線10の外周側端部10bは、第二磁性体コア2bの第二外周壁部22bに形成された側壁孔部23から引き出されている。
In the present embodiment, a plurality (two in the present embodiment) of the
本実施形態では、第一コイル1aにおける導線10の外周側端部10bから電流が入力され、第二コイル1bにおける導線10の外周側端部10bから電流が出力されるように構成されている。第一コイル1aにおける導線10の外周側端部10bから入力された電流は、第一コイル1aの内周側まで時計回りに流れ、導電性部材3を介して第二コイル1bの内周側に入力され、第二コイル1bにおける導線10の外周側端部10bまで時計回りに流れる。つまり、導電性部材3は第一コイル1aの内周側と第二コイル1bの内周側を電気的に直列接続する接続端子として機能する。なお、コイル1は中心軸芯Cに沿って3つ以上積層配置しても良く、特に限定されない。
In this embodiment, it is comprised so that an electric current may be input from the outer peripheral
本実施形態のように、コイル1を中心軸芯Cに沿って複数個積層した場合、磁束密度を高めることが可能となるので、求められる性能に応じてリアクトルXの設計自由度を高めることができる。このとき、複数のコイル1における夫々の内周側を導電性部材3で電気的に接続しているので、導電性部材3の本体部30を複数のコイル1間の接続端子としつつ、導電性部材3の露出部31によりコイル1を冷却する冷却部材として活用することができる。
When a plurality of
[その他の実施形態]
(1)上述した実施形態は適宜組み合わせることができる。例えば、第四実施形態における導電性部材3を第三実施形態のように中空管で構成しても良い。
(2)上述した実施形態における冷却部31bは、冷却フィン31cを接続する形態に限定されない。例えば、第一実施形態や第二実施形態における露出部31の基端部31aを磁性体コア2の外面から半円筒状又は円筒状に所定量突出させて、この基端部31aに冷却機能を持たせても良い。
(3)上述した実施形態では、導線10の内周側端部10aを含むコイル1の最内周面と導電性部材3の本体部30とを電気的に接続したが、導線10の内周側端部10aを含まないコイル1の最内周面と導電性部材3の本体部30とを電気的に接続しても良い。例えば、図3における紙面左側のコイル1の最内周面と導電性部材3の本体部30とを電気的に接続する形態に代えて、紙面右側のコイル1の最内周面と導電性部材3の本体部30とを電気的に接続しても良い。
(4)上述した実施形態では、コイル1と導電性部材3とを別体で構成したが、コイル1と導電性部材3とを一体で構成しても良い。
(5)上述した実施形態では、磁性体コア2を第一磁性体コア2aと第二磁性体コア2bとで構成したが、コイル1および導電性部材3をセットした金型に磁性体粉末を流して焼結成型した一体的な磁性体コア2としても良い。
(6)上述した実施形態における磁性体コア2は、コイル1を密閉するように取り囲むポット型コアで構成したが、所謂PQコアやEERコアとしても良い。
[Other Embodiments]
(1) The above-described embodiments can be appropriately combined. For example, you may comprise the
(2) The
(3) In the above-described embodiment, the innermost peripheral surface of the
(4) In the above-described embodiment, the
(5) In the embodiment described above, the
(6) The
本発明は、フラットワイズ巻のコイルを備えたリアクトルに利用可能である。 The present invention can be used for a reactor having a flat-wise coil.
1 :コイル
1a :第一コイル
1b :第二コイル
2 :磁性体コア
3 :導電性部材
10 :導線
30b :スリット
31 :露出部
31c :冷却フィン
C :中心軸芯
S :板面
X :リアクトル
1:
Claims (7)
前記コイルを取り囲む磁性体コアと、
前記コイルの内周側と電気的に接続された導電性部材と、を備え、
前記導電性部材は、前記磁性体コアの外部に露出している露出部を有し、
前記露出部は、前記コイルを冷却する冷却機能を有しているリアクトル。 A coil in which the conducting wire is wound along the longitudinal direction of the plate surface such that the plate surface of the flat conducting wire is curved;
A magnetic core surrounding the coil;
A conductive member electrically connected to the inner peripheral side of the coil,
The conductive member has an exposed portion exposed to the outside of the magnetic core,
The exposed portion is a reactor having a cooling function for cooling the coil.
複数の前記コイルにおける夫々の内周側は、前記導電性部材により電気的に接続されている請求項1〜6の何れか一項に記載のリアクトル。 A plurality of the coils are arranged along the central axis,
The reactor according to any one of claims 1 to 6, wherein an inner peripheral side of each of the plurality of coils is electrically connected by the conductive member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018090097A JP2019197779A (en) | 2018-05-08 | 2018-05-08 | Reactor |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023195439A1 (en) * | 2022-04-07 | 2023-10-12 | 日本パーカライジング株式会社 | Electronic component |
-
2018
- 2018-05-08 JP JP2018090097A patent/JP2019197779A/en active Pending
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