JP4872804B2 - リアクトルおよびリアクトルを備えた車両 - Google Patents

リアクトルおよびリアクトルを備えた車両 Download PDF

Info

Publication number
JP4872804B2
JP4872804B2 JP2007139413A JP2007139413A JP4872804B2 JP 4872804 B2 JP4872804 B2 JP 4872804B2 JP 2007139413 A JP2007139413 A JP 2007139413A JP 2007139413 A JP2007139413 A JP 2007139413A JP 4872804 B2 JP4872804 B2 JP 4872804B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
reactor
core
shaped block
block core
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007139413A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008294297A (ja
Inventor
忠史 吉田
征樹 吉野
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007139413A priority Critical patent/JP4872804B2/ja
Publication of JP2008294297A publication Critical patent/JP2008294297A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4872804B2 publication Critical patent/JP4872804B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、リアクトルおよびリアクトルを備えた車両に関し、特に、リアクトルの幅寸法の低減が図られたリアクトルおよび車両に関する。
近年ますます高まりつつある省エネ・環境問題を背景に、ハイブリッド自動車(Hybrid Vehicle)および電気自動車(Electric Vehicle)が大きく注目されている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。
ハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。すなわち、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電力をインバータによって交流電圧に変換し、その変換された交流電圧力によりモータを回転させることによって動力源を得るものである。また、電気自動車は、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。
このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、直流電源からの直流電圧をリアクトルによって変圧(たとえば、昇圧)し、その変圧された直流電圧をインバータに供給することによってモータを駆動する。
リアクトルとしては、たとえば、特開2004−327569号公報にも記載されているように、2つU字コアと、このU字コアに巻回された2つのコイルを有している。
特開2004−327569号公報 特開2003−309025号公報 特開2006−210465号公報
しかし、上記従来のリアクトルにおいては、2つのコイルが、リアクトルの幅方向に配列しており、リアクトルの幅寸法が大きくなっていた。
その一方で、ハイブリッド自動車においては、エンジン、モータ、バッテリ、インバータなどの多くの機器が搭載されており、各機器の設置スペースは制限されている。
このため、ハイブリッド自動車においては、リアクトルの幅寸法を低減しなければ搭載できないような場合も多く生じる。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、リアクトルの幅寸法の低減が図られたリアクトルを提供することである。
本発明に係るリアクトルは、コアと、コアの一部に巻回された第1コイルと、コアのうち、第1コイルが巻回された部分と対向する部分に巻回され第2コイルと備える。上記第1コイルは、前記コアのうち、前記第2コイルと対向する部分に形成され、第2コイルの一部を受け入れ可能な第2コイル用受入部を有し、第2コイルは、第1コイルの一部を受け入れ可能な第1コイル用受入部を有する。上記第1コイルは、コアの長手方向に間隔を隔てて巻回された分割第1コイルを複数含み、第2コイルは、コアの長手方向に間隔を隔てて巻回された分割第2コイルを複数含む。上記第1コイル用受入部は、分割第2コイル間に規定され、分割第1コイルの一部が、第1コイル用受入部に入り込み、第2コイル用受入部は、分割第1コイル間に規定され、分割第2コイルの一部が、第2コイル用受入部に入り込む。
本発明に係るリアクトルによれば、リアクトルの幅寸法の低減を図ることができる。
図1を用いて、本実施の形態に係るリアクトルL1およびこのリアクトルL1を備えたハイブリッド車両について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の符号を付して、その説明を繰り返さない場合がある。
図1は、本実施の形態に係る車両の駆動ユニットの構造の一例を示す概略図である。図1に示される例では、駆動ユニット1は、ハイブリッド車両に搭載される駆動ユニットであり、モータジェネレータ100と、ハウジング200と、減速機構300と、ディファレンシャル機構400と、ドライブシャフト受け部900と、端子台600とを含んで構成される。
モータジェネレータ100は、電動機または発電機としての機能を有する回転電機であり、軸受120を介してハウジング200に回転可能に取付けられた回転シャフト110と、回転シャフト110に取付けられたロータ130と、ステータ140とを有する。
モータジェネレータ100から出力された動力は、減速機構300からディファレンシャル機構400を介してドライブシャフト受け部900に伝達される。ドライブシャフト受け部900に伝達された駆動力は、ドライブシャフト(図示せず)を介して車輪(図示せず)に回転力として伝達されて、車両を走行させる。
一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部900、ディファレンシャル機構400および減速機構300を介してモータジェネレータ100が駆動される。このとき、モータジェネレータ100が発電機として作動する。モータジェネレータ100により発電された電力は、PCU700におけるインバータを介してバッテリ800に蓄えられる。
駆動ユニット1にはレゾルバ(図示せず)が設けられている。このゾルバにより、モータジェネレータ100のロータ130の回転角度が検出される。検出された回転角度は、PCU700へ伝達される。PCU700は、検出されたロータ130の回転角度と、外部ECU(Electrical Control Unit)からのトルク指令値とを用いてモータジェネレータ100を駆動するための駆動信号を生成し、その生成した駆動信号をモータジェネレータ100へ出力する。
図2は、PCU700の主要部の構成を示す回路図である。図2を参照して、PCU700は、コンバータ710と、インバータ720と、制御装置730と、コンデンサC1、C2と、電源ラインPL1〜PL3と、出力ライン740U、740V、740Wとを含む。コンバータ710は、バッテリ800とインバータ720との間に接続され、インバータ720は、出力ライン740U、740V、740Wを介してモータジェネレータ100と接続される。
コンバータ710に接続されるバッテリ800は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池または大容量のキャパシタである。バッテリ800は、発生した直流電圧をコンバータ710に供給し、また、コンバータ710から受ける直流電圧によって充電される。
コンバータ710は、パワートランジスタQ1、Q2と、ダイオードD1、D2と、リアクトルL1とからなる。パワートランジスタQ1、Q2は、電源ラインPL2、PL3間に直列に接続され、制御装置730からの制御信号をベースに受ける。ダイオードD1、D2は、それぞれパワートランジスタQ1、Q2のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタQ1、Q2のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。リアクトルL1は、バッテリ800の正極と接続される電源ラインPL1に一端が接続され、パワートランジスタQ1、Q2の接続点に他端が接続される。
このコンバータ710は、リアクトルL1を用いてバッテリ800から受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電源ラインPL2に供給する。また、コンバータ710は、インバータ720から受ける直流電圧を降圧してバッテリ800を充電する。
インバータ720は、U相アーム750U、V相アーム750VおよびW相アーム750Wからなる。各相アームは、電源ラインPL2、PL3間に並列に接続される。U相アーム750Uは、直列に接続されたパワートランジスタQ3、Q4からなり、V相アーム750Vは、直列に接続されたパワートランジスタQ5、Q6からなり、W相アーム750Wは、直列に接続されたパワートランジスタQ7、Q8からなる。ダイオードD3〜D8は、それぞれパワートランジスタQ3〜Q8のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタQ3〜Q8のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、出力ライン740U、740V、740Wを介してモータジェネレータ100の各相コイルの反中性点側にそれぞれ接続されている。
PCU700は、インバータ720と、リアクトルL1とを備える。そして、リアクトルL1は、インバータ720への電力供給経路に設けられる。
上記のリアクトルL1、コンバータ710、インバータ720、コンデンサC2およびインバータ720は、格納ケースとしてのPCUケース内に収容される。
図3は、電圧変換装置150の断面図であり、この電圧変換装置150は、リアクトルL1と、このリアクトルL1を収容する収容ケース502と、この収容ケース502内に充填されたポッティング材と呼ばれる熱硬化性のポッティング材282とを備えている。この電圧変換装置150は、PCUケースに装着されている。
リアクトルL1は、2つのブロックコア(第1コア)250、251と、このブロックコア250、251の両側に配置されたU字型ブロックコア(第2コア)260、262とを含み、環状に形成されたコア290と、コイル266、267とを備えている。
ブロックコア250は、2つのI字型ブロックコア252、254を有している。そして、I字型ブロックコア252とI字型ブロックコア254とは互いに離間しており、I字型ブロックコア252とI字型ブロックコア254との間には、接着剤270が充填されている。これにより、I字型ブロックコア252とI字型ブロックコア254とは一体とされ、ブロックコア(第1コア)250を形成している。
ブロックコア251は、2つのI字型ブロックコア256、258を有している。そして、I字型ブロックコア256とI字型ブロックコア258とは互いに離間しており、I字型ブロックコア256とI字型ブロックコア258との間には、接着剤276が充填されている。これにより、I字型ブロックコア256とI字型ブロックコア258とは一体とされ、ブロックコア251を形成している。
そして、U字型ブロックコア262とI字型ブロックコア254との間には、U字型ブロックコア262とI字型ブロックコア254とを互いに接着固定する接着剤268が充填されている。U字型ブロックコア262とI字型ブロックコア258との間には、U字型ブロックコア262とI字型ブロックコア258とを互いに接着固定する接着剤274が充填されている。
U字型ブロックコア260とI字型ブロックコア252との間には、U字型ブロックコア260とI字型ブロックコア252とを接着固定する接着剤272が充填されている。U字型ブロックコア260とI字型ブロックコア256との間には、U字型ブロックコア260とI字型ブロックコア256とを接着固定する接着剤278が充填されている。
このため、U字型ブロックコア260、ブロックコア250、251およびU字型ブロックコア262は、一体とされている。
I字型ブロックコア252〜258およびU字型ブロックコア260、262は、いずれも、電磁特性に優れた珪素鋼板を積層してかしめた積層型のコアである。
ここで、コイル266は、ブロックコア250に巻回されており、コイル267は、ブロックコア267に対してリアクトルL1の幅方向(ブロックコア250とブロックコア251とが配列する方向)に対向するブロックコア251に巻回されている。
そして、コイル266は、ブロックコア250に、リアクトルL1の長手方向(U字型ブロックコア260、262とブロックコア250とが配列する方向)に間隔を隔てて巻回された分割コイル266aを複数含んでいる。コイル267も、ブロックコア251にリアクトルL1の長手方向に間隔を隔てて巻回された分割コイル267aを複数含んでいる。
分割コイル266a間には、隙間が形成されており、環状の凹部(第2コイル用受入部)10が形成されている。そして、分割コイル267aは、I字型ブロックコア251のうち、この凹部10に対してリアクトルL1の幅方向に対向する部分に巻回されている。そして、分割コイル267の一部が凹部10内に入り込んでいる。
さらに、分割コイル267a間にも、環状の凹部(第1コイル用受入部)11が形成されている。分割コイル266aは、ブロックコア250のうち、凹部11と対向する部分に巻回されている。そして、分割コイル266aの一部が、凹部11内に収容されている。
このように、分割コイル266aと、分割コイル267aとが互いに、リアクトルL1の長手方向に互い違いに巻回されており、分割コイル266a間の隙間に、分割コイル267aが入り込み、分割コア267a間の隙間に分割コイル266aが入り込んでいる。
このように、コイル266とコイル265とが一部重なり合う部分が形成されている。このため、コイル266の外周面のうち、リアクトルL1の幅方向に位置する部分と、コイル267の外周面のうち、リアクトルL1の幅方向に位置する部分との距離を低減することができる。これに伴い、リアクトルL1の幅が低減されている。
なお、図4は、本実施の形態に係るリアクトルL1の変形例を示す断面図であり、この図4に示すように、リアクトルL1の長手方向に向けて巻線の巻回回数を変動させることで、コイル266およびコイル267の表面に環状の凹凸部を形成するようにしてもよい。そして、コイル266の環状凸部の一部がコイル267の環状凹部内に入り込むようにして、さらに、コイル267の環状凸部の一部が、コイル266の環状凹部内に入り込むようにしてもよい。
このように、リアクトルL1の幅方向の寸法を調整することができるので、リアクトルL1を収容する環境に合わせてリアクトルL1の幅寸法を変更することができる。
さらに、上記図3に示すように、各コイル266、267を複数の分割コイル266a、267aに分割したり、図4に示すように、各コイル266、267の表面に環状の凹凸部を形成することで、各コイル266、267の表面積を大きくすることができる。
このため、ポッティング材282と、各コイル266、267との接触面積を向上させることができ、コイル266、267を良好に冷却することができる。
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は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。
本発明は、リアクトルおよびリアクトルを備えた車両に好適である。
本実施の形態に係る車両の駆動ユニットの構造の一例を示す概略図である。 PCUの主要部の構成を示す回路図である。 電圧変換装置の断面図である。 本実施の形態に係るリアクトルの変形例を示す断面図である。
符号の説明
1 駆動ユニット、10,11 凹部、100 モータジェネレータ、110 回転シャフト、120 軸受、130 ロータ、140 ステータ、150 電圧変換装置、200 ハウジング、250 ブロックコア、251 ブロックコア、265,266 コイル、266a,267a 分割コイル、282 ポッティング材、L1 リアクトル。

Claims (2)

  1. コアと、
    前記コアの一部に巻回された第1コイルと、
    前記コアのうち、前記第1コイルが巻回された部分と対向する部分に巻回され第2コイルと、
    を備え
    前記第1コイルは、前記コアのうち、前記第2コイルと対向する部分に形成され、前記第2コイルの一部を受け入れ可能な第2コイル用受入部を有し、
    前記第2コイルは、前記第1コイルの一部を受け入れ可能な第1コイル用受入部を有し、
    前記第1コイルは、前記コアの長手方向に間隔を隔てて巻回された分割第1コイルを複数含み、
    前記第2コイルは、前記コアの長手方向に間隔を隔てて巻回された分割第2コイルを複数含み、
    前記第1コイル用受入部は、前記分割第2コイル間に規定され、前記分割第1コイルの一部が、前記第1コイル用受入部に入り込み、
    前記第2コイル用受入部は、前記分割第1コイル間に規定され、前記分割第2コイルの一部が、前記第2コイル用受入部に入り込む、リアクトル。
  2. 請求項1に記載のリアクトルを備えた、車両。
JP2007139413A 2007-05-25 2007-05-25 リアクトルおよびリアクトルを備えた車両 Expired - Fee Related JP4872804B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007139413A JP4872804B2 (ja) 2007-05-25 2007-05-25 リアクトルおよびリアクトルを備えた車両

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007139413A JP4872804B2 (ja) 2007-05-25 2007-05-25 リアクトルおよびリアクトルを備えた車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008294297A JP2008294297A (ja) 2008-12-04
JP4872804B2 true JP4872804B2 (ja) 2012-02-08

Family

ID=40168694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007139413A Expired - Fee Related JP4872804B2 (ja) 2007-05-25 2007-05-25 リアクトルおよびリアクトルを備えた車両

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4872804B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010245456A (ja) * 2009-04-09 2010-10-28 Sumitomo Electric Ind Ltd リアクトル集合体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5838102B2 (ja) * 1980-05-20 1983-08-20 古河電気工業株式会社 二層押出用クロスヘツド
JPH0480031A (ja) * 1990-07-23 1992-03-13 Toyobo Co Ltd 被覆プラスチックフイルム
JP2004327569A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Toyota Motor Corp リアクトル装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008294297A (ja) 2008-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4645417B2 (ja) リアクトルの冷却構造および電気機器ユニット
JP4506668B2 (ja) リアクトルの冷却構造および電気機器ユニット
JP2007180225A (ja) リアクトルの固定構造および電気機器ユニット
JP4867598B2 (ja) ロータの製造方法
JP2010272584A (ja) リアクトル
JP4811114B2 (ja) ステータの固定構造および車両
JP4840084B2 (ja) 電圧変換装置およびこの電圧変換装置を備えた車両
JP7113003B2 (ja) 回転電機の回転子及びこれを備えた回転電機
JP2012065436A (ja) 車両用駆動装置
JP6990210B2 (ja) 回転電機駆動ユニット
JP2010165858A (ja) リアクトル装置
WO2008143000A1 (ja) 回転電機の冷却構造
JP5418606B2 (ja) ステータおよび回転電機
JP2010165800A (ja) リアクトル
CN111917248B (zh) 旋转电机驱动单元
JP4872804B2 (ja) リアクトルおよびリアクトルを備えた車両
WO2013031506A1 (ja) かご形回転子および回転電機
WO2013011574A1 (ja) リアクトル
JP2008159602A (ja) 電圧変換装置およびこの電圧変換装置を備えた車両
JP4613798B2 (ja) コネクタの組付け構造、電気機器ユニットおよびその製造方法
JP5114354B2 (ja) 分割コアおよびそれを用いた回転電機
JP2008289243A (ja) バスバーの締結構造
JP2007221854A (ja) ステータの固定構造および電動車両
JP2020182300A (ja) 回転機の端子接続構造
JP5547137B2 (ja) 回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091014

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110706

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: 20111025

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111107

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141202

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4872804

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141202

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees