JP5090237B2 - リアクトル固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、いわゆるインバータ回路やアクティブフィルタ回路などに用いられるリアクトルの固定構造に関する。

従来のリアクトルにおいて、コアをケース内に保持するには、図４に示すように、板バネ１１を用いてコア１ａとケース２とを固定する。より具体的には、側面形状がレの字型の板バネ１１をボルト４によりケースに固定する。この板バネ１１は、コア１ａをケース２の反対側に付勢するようにして固定されることとなる。このような構成により、ケースにリアクトルを固定しケースからのリアクトルの飛び出しを防止するものである。

また、コアとケースとの材料が異なることによる熱特性の相違からリアクトル装置の発熱により生じる、コアの結合部分に形成された間隙の拡張や、コアの振動が筐体の外部に伝達されることによる騒音の課題に対応するため、コアをリテーナーを介してボルトによりアルミケースに取り付けるとともに、リテーナとコアとの間にクッションゴムを挿入してコアがケースから分離することを規制した技術が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００４−２４１４７５号公報

ところで、図４に示した従来のリアクトルの固定構造では、板バネが付勢する位置は、コア１ａのコイルから露出した側面部分に相当する位置のうち、側面部１ｃのみとなる。すなわち、側面部分のうち、リアクトルケースの内周面に対して傾斜した傾斜面であるＣ面カット部１ｂは付勢することはない。この場合のイメージ図と、板バネの付勢によるコアに対する応力分布状況の解析結果の図を図５（ａ）及び（ｂ）として示す。

図５（ａ）のイメージ図及び（ｂ）の応力分布状況を示す図に表れるように、板バネ１１の応力は、側面部１ｃのみに掛かり、この応力がコア１ａ内周面にまで達していることがわかる。このような場合、コア１ａ内周面の角部１ｄに応力が集中し、当該部分にクラックが生じる原因となっていた。なお、この応力分布状況の図は、本来、色彩によるグラデーションで表現されるものであるが、説明の便宜上、これを簡略化した表現とし、応力の段階を３つに分け表現している。

本発明は、上記のような課題を解決するもので、その目的は、簡単な構成により組み立て容易でかつリアクトルのケースへの固定を確実に行うことができるとともに、バネ部材の応力を分散させ、かつ小型省スペース化を実現したリアクトルの固定構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、リアクトルケースと、前記リアクトルケースに挿入されるリアクトルとの間隙であって、前記リアクトルのコアにおけるコイルから露出した側面部分に相当する位置に、プレートを挿入することにより、前記リアクトルケースに対して前記リアクトルを固定するリアクトル固定構造において、前記リアクトルのコアの側面部分は、中央に設けられた側面部とその両側に傾斜面を有し、前記プレートは、前記リアクトルケースに固定される固定部と、リアクトル飛び出し防止用の押え部と、前記リアクトルと前記リアクトルケースの間隙に挿入され、前記リアクトルと前記リアクトルケースの間隙を埋める間挿部とを備え、前記押え部は、前記リアクトルケースへの前記リアクトルの挿入方向に対して、前記リアクトルを固定するバネ部材を構成し、前記間挿部は、前記コアの前記側面部分に沿った略弓状のバネ部材であって、このバネ部材の弓状のなす角度が、前記コアの側面部と傾斜面のなす角度よりもきつく、当該バネ部材の中央部分で前記リアクトルケースの内周面に当接し、両端部分で前記コアの側面部分のうち前記リアクトルケースの内周面に対して傾斜した傾斜面に当接し、当該バネ部材の前記両端部分は、前記傾斜面の傾斜角度に関わらず、当該傾斜面を、前記バネ部材の中央部分が当接する前記リアクトルケースの内周面に対して垂直方向に押圧することを特徴とする。

以上のような態様では、従来は、バネ部材により、コアの側面部分のうち、傾斜面以外の部分のみを押圧するようにしていたが、傾斜面をバネ部材の両端部分で付勢することにより、同じ反力を有するバネ部材、すなわち、同じような幅を有するバネ部材であっても、その作用点が、よりコア側に入り込んだ位置となる。したがって、コアの傾斜面以外の側面部分とリアクトルケースとの間に設ける間隙の幅をより少なくすることができ、省スペース化を図ることができるとともに、リアクトルケース全体の縮小化を図ることができる。

また、従来、バネ部材の応力は、傾斜面以外の側面部分のみに掛かり、この応力がコア内周面にまで達することとなり、コア内周面の角部に応力が集中し、当該部分にクラックが生じる原因となっていたが、本態様では、傾斜面をバネ部材の両端部分で付勢することにより、応力が分散することができ、コア内周面の角部に応力が集中するようなことはない。さらに、コアのＣ面カット部の傾斜に関わらず、Ｃ面カット部を、バネ部材の中央部分が当接するリアクトルケースの内周面に対して垂直方向に押圧することによって、バネ部材の荷重が、コアの中央方向に向くことがなく、コアに対する応力を分散し、集中することを避けることができる。

ここで、本発明において、コアにおけるコイルから露出した側面部分の傾斜面とは、図５に従来技術として示した場合における、Ｃ面カット部や、特許文献１に開示される側面部分がＲ状になったＵコア外側Ｒ部も含むものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記押え部は、その中央にバネ荷重を調整するための孔を備えたことを特徴とする。請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記間挿部は、その中央部分又は前記両端部分にバネ荷重を調整するための孔を備えたことを特徴とする。

以上のような態様では、押え部の中央、あるいは間挿部の中央部分又は両端部分にバネ荷重を調整するための孔を設けることにより、コアに対するバネ部材の荷重を自在に調整することができるようになる。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記間挿部の前記両端部分には、前記プレートを前記リアクトルケースと前記リアクトルとの間隙に挿入する際に、挿入をガイドするガイド片を、当該両端部分の挿入端に備え、このガイド片は、その挿入端に向かってリアクトル側からリアクトルケース側に傾斜して設けられたことを特徴とする。

以上のような態様では、ガイド片は、その挿入端に向かってリアクトル側からリアクトルケース側に傾斜して設けられているが、これがない場合、プレートは、リアクトルを付勢するものであるから、間挿部は、コアの側面部と傾斜面のなす角度よりも、弓状のなす角度がきつい。したがって、コアの側面部両端部分を、リアクトルとリアクトルケースとの間にそのまま挿入させたのでは、両端部分が、コアの傾斜面の上部に引っかかってしまう。そこで、ガイド片を設け、これをコアの傾斜面に当てながらプレートを挿入することにより、プレートの挿入が容易になる。

本発明によれば、簡単な構成により組み立て容易でかつリアクトルのケースへの固定を確実に行うことができるとともに、バネ部材の応力を分散させ、かつ小型省スペース化を実現したリアクトルの固定構造を提供することができる。

次に、本発明を実施するための最良の実施形態（以下「本実施形態」と呼ぶ）について図を参照して説明する。なお、以下では、本発明のコアにおけるコイルから露出した側面部分の傾斜面として、Ｃ面カット部についてのみ例示してその実施態様を示すが、本発明は、上記の通り、側面部分がＲ状になったＵコア外側Ｒ部においても適用可能である。また、背景技術や課題で既に説明した内容と共通の前提事項は繰り返さない。

（１）本実施形態
［１．取付構造の概略］
本実施形態のリアクトル取付構造について、図１にリアクトルとリアクトルケースを示して説明する。本実施形態のリアクトル取付構造は、図１に示すように、ケースに挿入されるリアクトル１と、ケース２との間隙に、プレート３を挿入するものである。プレート３は、後述する固定部３ａにおいて、ケース２にビス留めされている。このような構成により、リアクトル１とケース２を一体化して固定するものである。

［２．具体的な構成］
次にリアクトルのケースへの取付構造について、その具体的な構成を説明する。図２は、本実施形態のリアクトル１と、これをケース２に対して付勢するプレート３とを示す斜視図である。

図２（ａ）において、プレート３は、図示しないケース２と、このケース２に挿入されるリアクトル１との間隙であって、リアクトル１のコア１ａのＣ面カット部１ｂを含む側面部分に相当する位置に、プレート３を挿入することにより、ケース２に対してリアクトル１を固定するものである。

プレート３の構成を具体的に説明すると、プレート３は、ケース２に固定される固定部３ａと、リアクトル飛び出し防止用の押え部３ｂと、リアクトル１とケース２の間隙に挿入され、リアクトル１とケース２の間隙を埋める間挿部３ｃとからなる。

固定部３ａは、上述の通り、ケース２に対して、プレート３を固定するためのものであり、リアクトル１の幅方向両端部に設けられた孔３ｇにそれぞれビス挿入し、この孔３ｇの位置に相当するケース２の孔２ａ，２ｂでビス留めするようになっている。

押え部３ｂは、ケース２へのリアクトル１の挿入方向Ｙに対して、リアクトル１を固定する板バネからなり、この押え部３ｂには、その中央にバネ荷重を調整するための孔３ｆが設けられている。なお、この孔３ｆは任意の構成要素であり、その大きさや形状、またこれを設けるか否かを含め、コア１ａに対するバネ荷重の調整量に応じて、任意に設定可能である。

間挿部３ｃは、コア１ａのＣ面カット部１ｂに沿った略弓状の板バネ部材であって、当該バネ部材の中央部分３ｄでケース２の内周面に当接し、両端部分３ｅでコア１ａのＣ面カット部１ｂに当接するようになっている。ここで、本実施形態における「略弓状」とは、コア１ａのＣ面カット部と側面部の外周形状に沿うような形状であれば、例えば、図２（ｂ）の（１）〜（４）に示すように、円弧状であっても、角を２箇所有する台形状であっても、角を１箇所設けた三角形状であってもその形状は問わない。

ここで、この間挿部３ｃにおいても、先に説明した孔３ｇと同様、その中央部分３ｄ又は両端部分３ｅにバネ荷重を調整するための孔を設けてもよい。この孔も、任意の構成要素であり、その大きさや形状、またこれを設けるか否かを含め、コア１ａに対するバネ荷重の調整量に応じて、任意に設定可能である。

また、間挿部３ｃの両端部分３ｅは、コア１ａのＣ面カット部１ｂにそれぞれ当接するため、図１（ｂ）に示すように、側面部１ｃの平面の軸Ｘを基準とすると、この軸Ｘに対して、Ｃ面カット部１ｂの角度Ｐより、中央部分３ｄに対する両端部分３ｅの角度Ｑは大きく構成され、その先端をコア１ａ側に傾斜させて設けられている。なお、両端部分３ｅが、Ｃ面カット部１ｂに当接するためには、両端部分３ｅの傾斜角度Ｑが、コアのＣ面カット部の傾斜角度Ｐよりも多少なりとも深く傾斜している必要があることは言うまでもない。

このような構成の間挿部３ｃが、リアクトル１とケース２の間隙に挿入された場合、間挿部３ｃの中央部分３ｄが、ケース２の内周面に当接し、これを支点として、リアクトル１側に対して、間挿部３ｃの両端部分３ｅを付勢するようになっている。この両端部分３ｅは、コア１ａのＣ面カット部１ｂに当接するようになっている。この場合、両端部分３ｅの押圧力の方向は、中央部分３ｄとケース２の内周面とに生じる力の方向と逆方向であるので、図３に矢印で示すように、側面部１ｃに対して垂直方向の力が作用するようになっている。

また、間挿部３ｃの両端部分３ｅには、プレート３をケース２とリアクトル１との間隙に挿入する際に、挿入をガイドするガイド片３ｈが、当該両端部分の挿入端に設けられている。このガイド片３ｈは、その挿入端に向かってリアクトル１側からケース２側に傾斜して設けられている。

［３．リアクトルの取付方法］
次に、プレート３と、コア１ａ並びにケース２との取付構造について、その取付手順を示しながら説明する。

リアクトル１をケース２に挿入した状態で、ケース２とリアクトル１との間に生じる隙間に対して、プレート３を挿入する。具体的には、プレート３における間挿部３ｃの両端部分３ｅの挿入端に設けられたガイド片３ｈを、コア１ａのＣ面カット部１ｂの上端部角に当てながら、プレート３を挿入する。

ここで、このガイド片３ｈは、その挿入端に向かってリアクトル１側からケース２側に傾斜して設けられているが、これがない場合、プレート３は、リアクトル１を付勢するものであるから、間挿部３ｃは、Ｃ面カット部１ｂと側面部１ｃのなす角度よりも、弓状がきつく、プレート３の両端部分３ｅを、リアクトル１とケース２との間にそのまま挿入させたのでは、両端部分３ｅが、コア１ａの上部に引っかかってしまう。そこで、上述のようなガイド片３ｈを設け、これをコア１ａのＣ面カット部１ｂ上端部に当てながらプレート３を挿入することにより、プレート３の挿入が容易にできる。

［４．効果］
以上のような本実施形態によれば、従来は、バネ部材により、コアのＣカット面以外の側面部分のみを押圧するようにしていたが、Ｃカット面をバネ部材の両端部分で付勢することにより、同じ反力を有するバネ部材、すなわち、同じような幅を有するバネ部材であっても、図３に示すように、その作用点が、よりコア側に入り込んだ位置となる。したがって、コアのＣカット面以外の側面部分とリアクトルケースとの間に設ける間隙の幅をより少なくすることができ、省スペース化を図ることができるとともに、リアクトルケース全体の縮小化を図ることができる。

また、図５（ａ）のイメージ図及び（ｂ）の応力分布状況を示す図に表れるように、従来、バネ部材の応力は、側面部分のみに掛かり、この応力がコア内周面にまで達することとなり、コア内周面の角部に応力が集中し、当該部分にクラックが生じる原因となっていたが、本実施形態では、図３（ａ）のイメージ図及び（ｂ）の応力分布状況を示す図に表れるように、Ｃカット面をバネ部材の両端部分で付勢することにより、応力が分散することができ、コア内周面の角部に応力が集中するようなことはない。なお、この応力分布状況の図は、本来、色彩によるグラデーションで表現されるものであるが、説明の便宜上、これを簡略化した表現とし、応力の段階を３つに分け表現している。

また、コアのＣ面カット部の傾斜に関わらず、Ｃ面カット部を、バネ部材の中央部分が当接するリアクトルケースの内周面に対して垂直方向に押圧することによって、バネ部材の荷重が、コアの中央方向に向くことがなく、コアに対する応力を分散し、集中することを避けることができる。

押え部の中央、あるいは間挿部の中央部分又は両端部分にバネ荷重を調整するための孔を設けることにより、コアに対するバネ部材の荷重を自在に調整することができるようになる。

間挿部には、ガイド片がその挿入端に向かってリアクトル側からリアクトルケース側に傾斜して設けられているが、これがない場合、プレートは、リアクトルを付勢するものであるから、間挿部は、Ｃ面カット部１ｂと側面部１ｃのなす角度よりも、弓状がきつい。したがって、プレート３の両端部分３ｅを、リアクトルとリアクトルケースとの間にそのまま挿入させたのでは、両端部分が、コアの上部に引っかかってしまう。そこで、ガイド片を設け、これをコアのＣ面カット部上端部に当てながらプレートを挿入することにより、プレートの挿入が容易になる。

（２）他の実施の形態
上記実施形態においては、プレートの材料は限定されるものではなく、当業者が想定しうる範囲において周知のあらゆる材料を適宜採用可能である。例えば、プレートを形状記憶合金によって構成し、高温時にプレートが変形するようにすれば、プレートを高温時に熱膨張させ、上記実施形態では吸収しきれないような隙間を吸収することが可能となり、リアクトルのケースへの確実な固定が可能となる。

本実施形態の冒頭で記載したとおり、本実施形態においては、コアにおけるコイルから露出した側面部分の傾斜面として、Ｃ面カット部についてのみ例示してその実施態様を示したが、本発明は、これに限られず側面部分がＲ状になったＵコア外側Ｒ部においても適用可能である。

本発明の実施形態におけるリアクトル及びリアクトルケースの全体構成を示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）。 本発明の実施形態におけるリアクトル及びプレートの構成を示す斜視図（ａ）及び他のプレート形状を示す模式図（ｂ）。 本発明の実施形態におけるリアクトル取付構造におけるリアクトルへの荷重方向を示すイメージ図（ａ）及び応力分布状況を表す図（ｂ）。 従来のリアクトル及びプレートの構成を示す斜視図。 従来のリアクトル取付構造におけるリアクトルへの荷重方向を示すイメージ図（ａ）及び応力分布状況を表す図（ｂ）。

符号の説明

１…リアクトル
１ａ…コア
１ｂ…Ｃ面カット部
１ｃ…側面部
１ｄ…角部
１１…板バネ
２…ケース
２ａ，２ｂ…孔
３…プレート
３ａ…固定部
３ｂ…押え部
３ｃ…間挿部
３ｄ…中央部分
３ｅ…両端部分
３ｆ，３ｇ…孔
３ｈ…ガイド片

Claims (4)

1. リアクトルケースと、前記リアクトルケースに挿入されるリアクトルとの間隙であって、前記リアクトルのコアにおけるコイルから露出した側面部分に相当する位置に、プレートを挿入することにより、前記リアクトルケースに対して前記リアクトルを固定するリアクトル固定構造において、
   前記リアクトルのコアの側面部分は、中央に設けられた側面部とその両側に傾斜面を有し、
   前記プレートは、前記リアクトルケースに固定される固定部と、リアクトル飛び出し防止用の押え部と、前記リアクトルと前記リアクトルケースの間隙に挿入され、前記リアクトルと前記リアクトルケースの間隙を埋める間挿部とを備え、
   前記押え部は、前記リアクトルケースへの前記リアクトルの挿入方向に対して、前記リアクトルを固定するバネ部材を構成し、
   前記間挿部は、前記コアの前記側面部分に沿った略弓状のバネ部材であって、このバネ部材の弓状のなす角度が、前記コアの側面部と傾斜面のなす角度よりもきつく、
   当該バネ部材の中央部分で前記リアクトルケースの内周面に当接し、両端部分で前記コアの側面部分のうち前記リアクトルケースの内周面に対して傾斜した傾斜面に当接し、
   当該バネ部材の前記両端部分は、前記傾斜面の傾斜角度に関わらず、当該傾斜面を、前記バネ部材の中央部分が当接する前記リアクトルケースの内周面に対して垂直方向に押圧することを特徴とするリアクトル固定構造。
2. 前記押え部は、その中央にバネ荷重を調整するための孔を備えたことを特徴とする請求項１記載のリアクトル固定構造。
3. 前記間挿部は、その中央部分又は前記両端部分にバネ荷重を調整するための孔を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のリアクトル固定構造。
4. 前記間挿部の前記両端部分には、前記プレートを前記リアクトルケースと前記リアクトルとの間隙に挿入する際に、挿入をガイドするガイド片を、当該両端部分の挿入端に備え、
   このガイド片は、その挿入端に向かってリアクトル側からリアクトルケース側に傾斜して設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリアクトル固定構造。

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