JP5146287B2 - Reactor - Google Patents
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Description
本発明は、入力電圧の昇圧に用いられるリアクトル、及びこれを内蔵した電力変換装置に関する。 The present invention relates to a reactor used for boosting an input voltage, and a power conversion device incorporating the reactor.
従来から、図10、図11に示すように、入力電圧の昇圧に用いられるとともに、下記のコイル91とコア92とを一体化してなる本体部90と、リアクトルケース93とを有するリアクトル9が知られている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as shown in FIGS. 10 and 11, there is known a
すなわち、コイル91は、図11に示すように、導体線910を螺旋状に巻回してなるとともに、通電により磁束を発生する。
コア92は、図10に示すように、コイル91の内側及び外側に配されるとともに、磁性粉末を混入させてなる磁性粉末混合樹脂からなる。
That is, as shown in FIG. 11, the
As shown in FIG. 10, the
リアクトルケース93は、その一面に形成された開口部933と開口部933と反対側の面に形成された底面部931と底面部931の端縁から開口部933側に向かって立設された側壁932とを有する。
そして、リアクトルケース93は、開口部933の開口方向とコイル92の巻回軸方向とを略一致させた状態で自身の内側に本体部90を収納する。
The
ところが、かかる従来のリアクトル9には、以下のような問題点があった。
すなわち、本体部90は、従来その中央部分においてボルト926のみによってリアクトルケース93に固定されていた。かかるリアクトル9においてコイル91に通電すると、コイル91の巻回軸方向において隣り合う導体線910同士が互いに引き合う(図11における符号f参照)。このとき、コイル91に通電される電流の大きさが変化することがあるが、かかる場合には、隣り合う導体線910同士が互いを引き合う力が変化して巻回軸方向にコイル91が振動することとなる。
However, the
That is, the
このようにコイル91にて発生した振動は、底面部931へと伝わり底面部931がたわむこととなる(図10における矢印A参照)。そしてさらに、底面部931がたわむことにより側壁932もたわみ、これによって側壁932までもが振動していた(図10における矢印B参照)。
その結果、コイル91にて生じた振動がリアクトルケース93にて増幅するという問題があった。また、リアクトル9で発生した振動が、それを内蔵する電力変換装置や車両等へと伝わっていた。
Thus, the vibration generated in the
As a result, there has been a problem that vibration generated in the
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、リアクトルケースの側壁の振動を抑制することができるとともに、振動の伝播を抑制することのできるリアクトル、及びこれを内蔵した電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and is capable of suppressing the vibration of the side wall of the reactor case and suppressing the propagation of the vibration, and a power conversion device incorporating the reactor. Is to provide.
第一の発明は、 導体線を螺旋状に巻回してなるとともに通電により磁束を発生するコイルと該コイルの内側及び外側に配され磁性粉末を混入させてなる磁性粉末混合樹脂からなるコアとを一体化してなる本体部と、
自身の一面に形成された開口部と該開口部と反対側の面に形成された底面部と該底面部の端縁から上記開口部側に向かって立設された側壁とを有するとともに、上記開口部の開口方向と上記コイルの巻回軸方向とを略一致させた状態で自身の内側に上記本体部を収納するリアクトルケースと、
上記開口部を覆う蓋部とを有し、
上記蓋部は、上記側壁に形成された複数のケース固定部において上記リアクトルケースに固定されており、かつ、上記本体部における上記開口部に対向する端面に形成された一又は二以上の本体固定部において上記本体部に固定されており、
上記本体部においては、上記コイルは、上記コアにインサート成形された把持部の周囲を取り囲むように位置しており、該把持部は上記コイルの巻回軸方向に延びるように配置され、該把持部に上記本体固定部が形成されていることを特徴とするリアクトルにある(請求項1)。
A first invention comprises a coil formed by winding a conductor wire in a spiral and generating a magnetic flux when energized, and a core made of a magnetic powder mixed resin disposed inside and outside the coil and mixed with magnetic powder. An integrated main body,
And having an opening formed on one surface thereof, a bottom surface formed on a surface opposite to the opening, and a side wall erected from the edge of the bottom surface toward the opening. A reactor case that houses the main body inside itself in a state in which the opening direction of the opening and the winding axis direction of the coil substantially coincide with each other;
A lid that covers the opening,
The lid portion is fixed to the reactor case at a plurality of case fixing portions formed on the side wall, and one or more main body fixings formed on an end surface of the main body portion facing the opening. Fixed to the main body at the part ,
In the main body portion, the coil is positioned so as to surround the periphery of the grip portion insert-molded in the core, and the grip portion is disposed so as to extend in the winding axis direction of the coil. In the reactor, the main body fixing portion is formed in the portion (Claim 1).
本発明の作用効果について説明する。
上記蓋部は、上記複数のケース固定部において上記リアクトルケースに固定されている。そのため、側壁において振動が発生することを抑制することができる。すなわち、リアクトルケースの開口部は複数箇所で蓋部に固定されているため、開口部の強度を増加させて側壁のたわみを拘束することができる。このため、コイルにて発生した振動が底面部を介して側壁へと伝わり、さらに側壁が外側に向かってたわむことを抑制することができる。
これにより、側壁において振動が発生することを抑制できるため、共振及び振動の増幅を抑制することができる。その結果、振動がリアクトルの外部へと伝播することをも抑制することができる。
The function and effect of the present invention will be described.
The lid portion is fixed to the reactor case at the plurality of case fixing portions. Therefore, it can suppress that a vibration generate | occur | produces in a side wall. That is, since the opening of the reactor case is fixed to the lid at a plurality of locations, the strength of the opening can be increased to restrain the side wall deflection. For this reason, it can suppress that the vibration which generate | occur | produced in the coil is transmitted to a side wall via a bottom face part, and also a side wall bends outward.
Thereby, since it can suppress that a vibration generate | occur | produces in a side wall, resonance and amplification of a vibration can be suppressed. As a result, it is possible to suppress vibration from propagating to the outside of the reactor.
また、蓋部は、本体部における開口部に対向する端面に形成された一又は二以上の本体固定部において本体部に固定されている。
更に、上記本体部においては、上記コイルは、上記コアにインサート成形された把持部の周囲を取り囲むように位置しており、該把持部は上記コイルの巻回軸方向に延びるように配置され、該把持部に上記本体固定部が形成されている。
そのため、本体部の荷重を蓋部にかけて、側壁に伝播した振動を蓋部にて吸収することができる。これによっても、側壁のたわみを抑制することができ、ひいては側壁の振動を抑制することができる。更に、蓋部は上記把持部に設けた本体固定部に対しても固定されているので、開口部の強度が増大し、側壁のたわみを拘束することができる。
このように、本発明によれば、リアクトルケースの側壁の振動を抑制することができるとともに、振動の伝播を抑制することのできるリアクトルを提供することができる。
Moreover, the cover part is being fixed to the main-body part in the 1 or 2 or more main-body fixing part formed in the end surface facing the opening part in a main-body part.
Further, in the main body portion, the coil is positioned so as to surround the periphery of the grip portion insert-molded in the core, and the grip portion is arranged to extend in the winding axis direction of the coil, The main body fixing portion is formed in the grip portion.
Therefore, the load propagated to the side wall can be absorbed by the lid by applying the load of the main body to the lid. Also by this, the deflection of the side wall can be suppressed, and consequently the vibration of the side wall can be suppressed. Furthermore, since the lid portion is also fixed to the main body fixing portion provided in the grip portion, the strength of the opening portion can be increased and the side wall deflection can be restrained.
Thus, according to this invention, while being able to suppress the vibration of the side wall of a reactor case, the reactor which can suppress propagation of a vibration can be provided.
第二の発明は、導体線を螺旋状に巻回してなるとともに通電により磁束を発生するコイルと該コイルの内側及び外側に配され磁性粉末を混入させてなる磁性粉末混合樹脂からなるコアとを一体化してなる本体部と、 The second invention comprises a coil formed by winding a conductor wire in a spiral and generating a magnetic flux when energized, and a core made of a magnetic powder mixed resin arranged inside and outside the coil and mixed with magnetic powder. An integrated main body,
自身の一面に形成された開口部と該開口部と反対側の面に形成された底面部と該底面部の端縁から上記開口部側に向かって立設された側壁とを有するとともに、上記開口部の開口方向と上記コイルの巻回軸方向とを略一致させた状態で自身の内側に上記本体部を収納するリアクトルケースと、 And having an opening formed on one surface thereof, a bottom surface formed on a surface opposite to the opening, and a side wall erected from the edge of the bottom surface toward the opening. A reactor case that houses the main body inside itself in a state in which the opening direction of the opening and the winding axis direction of the coil substantially coincide with each other;
上記開口部を覆う蓋部とを有し、 A lid that covers the opening,
上記蓋部は、上記側壁に形成された複数のケース固定部において上記リアクトルケースに固定されており、かつ、上記本体部における上記開口部に対向する端面に形成された一又は二以上の本体固定部において上記本体部に固定されおり、上記蓋部は、上記開口部から遠ざかる方向に向かって膨らんだ形状を有し、 The lid portion is fixed to the reactor case at a plurality of case fixing portions formed on the side wall, and one or more main body fixings formed on an end surface of the main body portion facing the opening. The lid is fixed to the main body, and the lid has a shape bulging in a direction away from the opening,
上記蓋部の端縁には、上記本体部における上記開口部側の上記端面と上記対向面との接触部を基点として上記側壁が配設される側と反対方向に向かう力が作用していることを特徴とするリアクトルにある(請求項2)。 A force in the direction opposite to the side on which the side wall is disposed is applied to the edge of the lid portion, with the contact portion between the end surface on the opening side of the main body portion and the facing surface as a base point. It is in the reactor characterized by this (Claim 2).
この場合には、振動の発生をより一層抑制することのできるリアクトルを得ることができる。すなわち、上記蓋部の端縁には、上記本体部における上記開口部側の上記端面と上記対向面との接触部を基点として上記側壁が配設される側と反対方向に向かう力が作用している。そして、かかる蓋部の端縁においては、蓋部がリアクトルケースに固定されているため、側壁にも蓋部に作用している力と同方向の力が作用することとなる(後述する実施例2参照)。すなわち、側壁には、上記のようなたわみ方向と直交する方向の力が作用するため、側壁が外側に向かってたわもうとする力をより一層抑制することができる。 In this case, a reactor that can further suppress the occurrence of vibration can be obtained. That is, a force in the direction opposite to the side on which the side wall is disposed with respect to the contact portion between the end surface on the opening side of the main body portion and the facing surface acts on the edge of the lid portion. ing. And since the cover part is being fixed to the reactor case in the edge of this cover part, the force of the same direction as the force currently acting on the cover part will act also on a side wall (example mentioned below) 2). That is, since the force in the direction orthogonal to the bending direction as described above acts on the side wall, the force that the side wall bends outward can be further suppressed.
また、上記のように蓋部が開口部から遠ざかる方向に向かって膨らんだ形状を有するため、上記蓋部における上記開口部と対向する側の対向面は、上記底面部側に向かって一層大きな力で上記本体部を押圧することができる。そのため、本体部における振動の発生自体を抑制することができる。 In addition, since the lid portion has a shape that swells away from the opening portion as described above, the opposing surface on the side facing the opening portion of the lid portion has a greater force toward the bottom surface portion side. The main body can be pressed with. Therefore, the occurrence of vibration itself in the main body can be suppressed.
第三の発明は、第一又は第二の発明に記載のリアクトルと、複数の電子部品と該複数の電子部品を冷却するための冷却媒体を内部に流通させる複数の冷却管とを交互に積層してなる積層型冷却器とを有することを特徴とする電力変換装置にある(請求項7)。
本発明の電力変換装置は、第一又は第二の発明に記載したリアクトルを有するため、コイルにて発生した振動はほとんど電力変換装置に伝播しない。これにより、かかる電力変換装置を備えた車両等に振動が伝播することをも抑制することができる。
According to a third invention, the reactor according to the first or second invention, and a plurality of electronic components and a plurality of cooling pipes through which a cooling medium for cooling the plurality of electronic components is circulated are alternately laminated. The power converter is characterized by comprising a stacked type cooler (claim 7).
Since the power converter of the present invention has the reactor described in the first or second invention, vibration generated in the coil hardly propagates to the power converter. Thereby, it can also suppress that a vibration propagates to the vehicle etc. provided with this power converter.
第一、第二の発明において、上記樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等を用いることができる。
また、上記磁性粉末としては、例えば、フェライト粉末、鉄粉、珪素合金鉄粉等を用いることができる。
また、上記導体線としては、例えば、銅、アルミニウム、金、銀などを用いることができる。
In the first and second inventions, as the resin, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a thermoplastic resin, or the like can be used.
Moreover, as said magnetic powder, ferrite powder, iron powder, silicon alloy iron powder etc. can be used, for example.
Moreover, as said conductor wire, copper, aluminum, gold | metal | money, silver etc. can be used, for example.
なお、第一ないし第三の発明において、上記蓋部と上記本体部との固定方法、及び上記蓋部と上記リアクトルケースとの固定方法としては、種々のものが考えられる。すなわち、上記蓋部と上記本体部、及び上記蓋部と上記リアクトルケースとをボルト等によって固定(後述する実施例1参照)することができるほか、例えば、上記蓋部に凸状の嵌合部を設け、一方、上記本体部や上記リアクトルケースに凹状の被嵌合部を設けてこれらを互いに嵌合して固定することもできる。
また、上記開口方向と上記巻回軸方向とを略一致させるとは、完全一致のほか、若干傾いた状態をも含むものである。
Incidentally, in the third invention to the first free, fixing method between the lid portion and the body portion, and a fixing method of the cap portion and the reactor casing it can be considered various ones. That is, the lid portion and the main body portion, and the lid portion and the reactor case can be fixed by bolts or the like (see Example 1 described later), for example, a convex fitting portion on the lid portion. On the other hand, it is also possible to provide concave fitting parts on the main body part or the reactor case, and to fix them together.
Further, substantially matching the opening direction and the winding axis direction includes not only perfect matching but also a slightly inclined state.
第三の発明において、上記電子部品は、例えば、インバータ素子を内蔵したものとすることができる。特に、上記電子部品は、例えば、IGBT(電力スイッチング素子)とFWD(ダイオード素子)とを内蔵したインバータ用半導体モジュールとすることができる。 In the third aspect of the invention, the electronic component may include an inverter element, for example. In particular, the electronic component can be, for example, an inverter semiconductor module including an IGBT (power switching element) and an FWD (diode element).
かかるインバータ用半導体モジュールは、例えば、自動車用インバータ、産業機器のモータ駆動インバータ、ビル空調用のエアコンインバータなど、種々のものに用いることができる。 Such a semiconductor module for inverter can be used for various types such as an inverter for automobiles, a motor drive inverter for industrial equipment, and an air conditioner inverter for building air conditioning.
また、上記電子部品は、例えば、ハイブリッド電気自動車(HEV)又は電気自動車(EV)等におけるバッテリ(電池)とすることができる。
また、上記電子部品は、上記とは異なり、モジュール化していない半導体とすることもでき、例えば、サイリスタ、パワートランジスタ、パワーFET、IGBTなど、種々のものとすることができる。
The electronic component may be a battery (battery) in a hybrid electric vehicle (HEV) or an electric vehicle (EV), for example.
Further, unlike the above, the electronic component may be a semiconductor that is not modularized, and may be various types such as a thyristor, a power transistor, a power FET, and an IGBT.
また、上記冷却管内に流す冷却媒体としては、例えば、エチレングリコール系の不凍液が混入した水、水やアンモニア等の自然冷媒、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、HCFC123、HFC134a等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等を用いることができる。 Examples of the cooling medium that flows in the cooling pipe include water mixed with ethylene glycol antifreeze, natural refrigerants such as water and ammonia, fluorocarbon refrigerants such as fluorinate, chlorofluorocarbon refrigerants such as HCFC123 and HFC134a, Alcohol refrigerants such as methanol and alcohol, ketone refrigerants such as acetone, and the like can be used.
第一又は第二の発明において、上記リアクトルを上記巻回軸方向から見たとき、上記複数のケース固定部と上記一又は二以上の本体固定部とは、上記リアクトルケースにおける同一直線上に配置されていることが好ましい(請求項3)。
この場合には、蓋部をバランス良くリアクトルケースに固定することができ、本体部とリアクトルケースと蓋部との固定強度を最も増大させることができる。そのため、側壁のたわみを一層抑制することができる。
In the first or second invention, when the reactor is viewed from the winding axis direction, the plurality of case fixing portions and the one or more main body fixing portions are arranged on the same straight line in the reactor case. (Claim 3 ).
In this case, the lid can be fixed to the reactor case in a well-balanced manner, and the fixing strength of the main body, the reactor case, and the lid can be maximized. Therefore, the side wall deflection can be further suppressed.
また、上記蓋部は、その厚みに対する上記ケース固定部と上記本体固定部との間の距離の比である厚み比が1/30〜1/14であることが好ましい(請求項4)。
この場合には、蓋部に開口孔が形成されていても、蓋部の強度低下を抑制することができる。
上記厚み比が1/30未満である場合には、側壁のたわみを抑制するために必要な強度を確保できなくなってしまうおそれがある。
また、上記厚み比が1/14を超える場合には、蓋部が塑性変形して強度が低下してしまうおそれがある。その結果、側壁のたわみを抑制するために必要な強度を確保できなくなってしまうおそれがある。
Also, the cap portion, it is preferable that the thickness ratio is the ratio of the distance between the case fixing portion and the body fixing portion for the thickness of 1 / 30-1 / 14 (claim 4).
In this case, even if an opening hole is formed in the lid portion, it is possible to suppress a decrease in strength of the lid portion.
When the thickness ratio is less than 1/30, there is a possibility that the strength necessary for suppressing the side wall deflection cannot be secured.
Moreover, when the said thickness ratio exceeds 1/14, there exists a possibility that a cover part may plastically deform and intensity | strength may fall. As a result, there is a possibility that the strength necessary for suppressing the deflection of the side wall cannot be secured.
また、上記リアクトルを上記巻回軸方向から見たとき、上記複数のケース固定部と上記一又は二以上の本体固定部との間には、上記蓋部をその厚み方向に貫通する開口孔が形成されていないことが好ましい(請求項5)。
この場合には、開口孔が形成されることによる蓋部の強度低下を防止することができる。
Further, when the reactor is viewed from the winding axis direction, an opening hole penetrating the lid portion in the thickness direction is provided between the plurality of case fixing portions and the one or more main body fixing portions. Preferably, it is not formed (Claim 5 ).
In this case, it is possible to prevent a reduction in the strength of the lid portion due to the formation of the opening hole.
また、請求項1、3〜5において、上記蓋部は、上記開口部から遠ざかる方向に向かって膨らんだ形状を有し、
上記蓋部の端縁には、上記本体部における上記開口部側の上記端面と上記対向面との接触部を基点として上記側壁が配設される側と反対方向に向かう力が作用していることが好ましい(請求項6)。
Moreover, in
A force in the direction opposite to the side on which the side wall is disposed is applied to the edge of the lid portion, with the contact portion between the end surface on the opening side of the main body portion and the facing surface as a base point. (Claim 6 ).
この場合には、振動の発生をより一層抑制することのできるリアクトルを得ることができる。すなわち、上記蓋部の端縁には、上記本体部における上記開口部側の上記端面と上記対向面との接触部を基点として上記側壁が配設される側と反対方向に向かう力が作用している。そして、かかる蓋部の端縁においては、蓋部がリアクトルケースに固定されているため、側壁にも蓋部に作用している力と同方向の力が作用することとなる(後述する実施例2参照)。すなわち、側壁には、上記のようなたわみ方向と直交する方向の力が作用するため、側壁が外側に向かってたわもうとする力をより一層抑制することができる。 In this case, a reactor that can further suppress the occurrence of vibration can be obtained. That is, a force in the direction opposite to the side on which the side wall is disposed with respect to the contact portion between the end surface on the opening side of the main body portion and the facing surface acts on the edge of the lid portion. ing. And since the cover part is being fixed to the reactor case in the edge of this cover part, the force of the same direction as the force currently acting on the cover part will act also on a side wall (example mentioned below) 2). That is, since the force in the direction orthogonal to the bending direction as described above acts on the side wall, the force that the side wall bends outward can be further suppressed.
また、上記のように蓋部が開口部から遠ざかる方向に向かって膨らんだ形状を有するため、上記蓋部における上記開口部と対向する側の対向面は、上記底面部側に向かって一層大きな力で上記本体部を押圧することができる。そのため、本体部における振動の発生自体を抑制することができる。 In addition, since the lid portion has a shape that swells away from the opening portion as described above, the opposing surface on the side facing the opening portion of the lid portion has a greater force toward the bottom surface portion side. The main body can be pressed with. Therefore, the occurrence of vibration itself in the main body can be suppressed.
(実施例1)
本発明のリアクトル、及びこれを内蔵した電力変換装置の実施例について、図1〜図7とともに説明する。
本例のリアクトル2は、図1、図2に示すように、下記の本体部20と、リアクトルケース23と、蓋部24とを有する。
Example 1
An embodiment of the reactor of the present invention and a power conversion device incorporating the reactor will be described with reference to FIGS.
The
すなわち、本体部20は、図1、図2、図4に示すように、導体線210を螺旋状に巻回してなるとともに通電により磁束を発生するコイル21と、コイル21の内側及び外側に配され磁性粉末を混入させてなる磁性粉末混合樹脂からなるコア22とを一体化してなる。
That is, as shown in FIGS. 1, 2, and 4, the
リアクトルケース23は、その一面に形成された開口部233と、開口部233と反対側に形成された底面部231と、底面部231の端縁から一方に向かって立設された側壁232とを有するとともに、開口部233の開口方向とコイル21の巻回軸方向とを一致させた状態で自身の内側に本体部20を収納する。
そして、蓋部24は、開口部233を覆うために設けられている。
The
かかる蓋部24は、図1、図2、図6に示すように、開口部233に隣接する側壁232に形成された複数のケース固定部234においてリアクトルケース23に固定されている。
さらに蓋部24は、本体部20における開口部233に対向する端面250に形成された一又は二以上の本体固定部252において本体部20に固定されている。
具体的には、本例では、二つのケース固定部234と一つの本体固定部252とにおいて蓋部24は固定されている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the
Further, the
Specifically, in this example, the
以下、詳細に説明する。
本例のリアクトル2は、例えば、DC−DCコンバータやインバータ等の電力変換装置1等に配設して入力電圧の昇圧に用いることができる。
具体的には、本例の電力変換装置1は、例えば、自動車に用いられるインバータである。
Details will be described below.
The
Specifically, the
まず、本例の電力変換装置1について、図6、図7とともに説明する。
電力変換装置1は、上記リアクトル2のほか、図6に示すように、複数の電子部品12と該複数の電子部品12を冷却するための冷却媒体を内部に流通させる複数の冷却管111とを交互に積層してなる積層型冷却器11と、電子部品12の接続端子120と電気的に接続されて電力ラインを構成するバスバー131と、上記一対の取出部211と電気的に接続されるバスバー132と、リアクトル2や積層型冷却器11を内側に収容する筐体14とを有する。
First, the
In addition to the
本例において、上記電子部品12は、例えば、インバータ素子を内蔵したものとすることができる。特に、上記電子部品12は、例えば、IGBT(電力スイッチング素子)とFWD(ダイオード素子)とを内蔵したインバータ用半導体モジュールとすることができる。
In this example, the
かかるインバータ用半導体モジュールは、例えば、自動車用インバータ、産業機器のモータ駆動インバータ、ビル空調用のエアコンインバータなど、種々のものに用いることができる。 Such a semiconductor module for inverter can be used for various types such as an inverter for automobiles, a motor drive inverter for industrial equipment, and an air conditioner inverter for building air conditioning.
また、上記電子部品12は、例えば、ハイブリッド電気自動車(HEV)又は電気自動車(EV)等におけるバッテリ(電池)とすることができる。
また、上記電子部品12は、上記とは異なり、モジュール化していない半導体とすることもでき、かかる場合には、例えば、サイリスタ、パワートランジスタ、パワーFET、IGBTなど、種々のものとすることができる。
The
Further, unlike the above, the
本例において、上記冷却管111内に流す冷却媒体としては、例えば、エチレングリコール系の不凍液が混入した水、水やアンモニア等の自然冷媒、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、HCFC123、HFC134a等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒など、種々のものを用いることができる。
In this example, the cooling medium flowing in the
上記積層型冷却器11は、電子部品12をその両主面121から冷却するものである。
そして、積層型冷却器11は、電子部品12をそれぞれ挟持して冷却するための複数の冷却管111を備えている。
複数の冷却管111は、この複数の冷却管111へ冷却媒体を供給する冷媒供給パイプ112と、当該複数の冷却管111から冷却媒体を排出する冷媒排出パイプ113とによって積層固定してある。
また、上記冷却管111は、電子部品12を配置するための配置スペース110を有している。
The laminated cooler 11 cools the
The laminated cooler 11 includes a plurality of cooling
The plurality of cooling
Further, the
本例において電子部品12は、自動車用インバータの一部を構成するものであり、例えば、IGBT(電力スイッチング素子)とFWD(ダイオード素子)とを内蔵した半導体モジュールとすることができる。
In this example, the
また、本例の電子部品12は、冷却管111に直接接触させてある。これ以外にも、電子部品12は、絶縁材(セラミックス板等)又は熱伝導グリス等を介して冷却管111に接触させることができる。
そして、電子部品12の接続端子120とバスバー131とが接触して電力ラインを構成している。
Further, the
The
また、図7に示すように、積層型冷却器11は、その端面115がばね部材15によって積層方向に押圧されており、これにより、電子部品12の主面121と冷却管111とが密着するように構成されている。
As shown in FIG. 7, the
筐体14は、例えば、アルミニウム等の軽金属又は強化樹脂等からなる略直方体形状のものとすることができる。
なお、リアクトル2の一対の取出部211と電気的に接続されるバスバー132は、例えば、ボルト26によって筐体14に固定されている。
また、本例のリアクトル2は、図4、図5に示すように、冷媒供給パイプ112と冷媒排出パイプ113と筐体14(リアクトルケース23)との間において、これらに囲まれた状態で筐体14に固定されている。
The
In addition, the
In addition, as shown in FIGS. 4 and 5, the
なお、本例の電力変換装置1は、上記の形状や構成に限られるものではなく、種々の形状や構成にて形成することができる。
また、説明の便宜上省略した部位があるが、インバータが通常備える部位については、本例の電力変換装置1も当然に有するものである。
In addition, the
In addition, although there are parts omitted for the sake of explanation, the
次に、本例のリアクトル2について、図1〜図7とともに説明する。
リアクトル2は、前述したコイル21及びコア22のほか、図2、図6、図7に示すように、コイル21及びコア22を自身の内側に収容するとともに、筐体14と一体的に形成されたリアクトルケース23を有する。
このリアクトルケース23として、例えば、放熱性に優れたアルミニウムからなるものを用いることができる。
Next, the
As shown in FIGS. 2, 6, and 7, the
As this
また、リアクトルケース23は、図1、図6に示すように、略円形状の底面部231と、その端縁から開口部233側に向かって立設された側面部232とを有する。
そして、リアクトルケース23の一面には、リアクトル2と略同形状にて構成される開口部233が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 6, the
An
また、底面部231には、開口部233に向かって突出してなる略円筒形状の被固定部235が形成されている。そして、かかる被固定部235の内側には、固定用のボルト26を挿通するための被固定孔236が形成されている。
なお、リアクトルケース23は、上記の構成や形状に限られるものではなく、その一例を示したにすぎない。すなわち、リアクトルケース23は、円形状の底面部231を有するものなど種々の形状とすることができる。
Further, a substantially cylindrical fixed
The
また、リアクトル2は、図5、図6に示すように、リアクトルケース23の開口部233を覆う略四角形状の例えばアルミニウムからなる蓋部24を有する。
かかる蓋部24は、図5〜図7に示すように、コイル21に通電するためにコイル21から導体線210を飛び出させてなる一対の取出部211を挿通するための開口孔241と、固定用のボルト26を挿通するための開口孔242と、後述する一対の取手部251を挿通するための開口孔243と、を有する。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the
As shown in FIGS. 5 to 7, the
また、リアクトル2を巻回軸方向から見たとき、二つのケース固定部234及び一つの本体固定部252に対応する開口孔242は、リアクトルケース23における同一直線上に配置されている。
また、蓋部24は、図5に示すように、その厚みtに対する、ケース固定部234にボルト26を挿通するための開口孔242と本体固定部252にボルト26を挿通するための開口孔242との間の距離Pの比である厚み比が1/30〜1/14である。
また、リアクトル2を巻回軸方向から見たとき、二つのケース固定部234と一つの本体固定部252との間には、蓋部24をその厚み方向に貫通する開口孔が形成されていない。
When the
Further, as shown in FIG. 5, the
Moreover, when the
また、一対の取出部211を挿通するための開口孔241と一対の取手部251を挿通するための開口孔243とは、略同一直線上に形成されている。特に一対の取出部211のうちの一方の取出部211aを挿通するための開口孔241aは、略四角形状の蓋部24の四隅のうちの一つに形成されている。かかる部分は、リアクトルケース23のデッドスペース(図2、図6、図7における符号D参照)に配置される部分であるため、かかるデッドスペースDに上記取出部211aを配置することでスペースの有効利用を図ることができる。
Moreover, the
また、コア22を構成する磁性粉末混合樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の樹脂に、例えば、フェライト粉末、鉄粉、珪素合金鉄粉等の磁性粉末を混入したものを用いることができる。
In addition, as the magnetic powder mixed resin constituting the
コイル21を構成する導体線210は、図3に示すように、例えば平角状の銅からなる。
そして、かかる導体線210を、例えば、螺旋状に巻回して略円筒状のコイル21が構成されている。
As shown in FIG. 3, the
The
また、コイル21は、図1、図2、図4、図6に示すように、コア22にインサート成形された把持部25の周囲を取り囲むようにして配設してある。
すなわち、把持部25は、コイル21の内側に配置されており、例えばアルミニウムを成形してなるものである。
そして、巻回軸方向における把持部25の端面250のうち一方の端面250aには、コア22に埋設された状態で本体部20を把持する一対の取手部251が形成されている。
Further, as shown in FIGS. 1, 2, 4, and 6, the
That is, the holding
A pair of
さらに、把持部25の一方の端面250aには、その中央にボルト26を挿通するための本体固定部252が形成されている。
一方、把持部25の他方の端面250bの中央には、底面部231に形成された被固定部235を挿通するための固定部253が形成されている。
そして、蓋部24を介して、ボルト26を把持部25に形成された本体固定部252に挿通させるとともに、底面部231に形成された被固定部235の被固定孔236にボルト26が嵌合されている。これにより、蓋部24が本体部20及びリアクトルケース23に固定されている。
Furthermore, a main
On the other hand, at the center of the
Then, the
また、図1に示すように、本体部20とリアクトルケース23との間には、例えば、シリコン樹脂、ウレタン樹脂等の放熱性に優れる樹脂27を充填してある。そのため、本体部20の熱をリアクトルケース23に十分に伝達することができる。
Moreover, as shown in FIG. 1, between the main-
次に、リアクトル2の作製手順について、図1、図6とともに説明する。
まず、容器(図示略)にコイル21及び把持部25を配置し、その容器に磁性粉末混合樹脂を充填する。
次いで、かかる磁性粉末混合樹脂を固化してコア22を形成した後、本体部20を上記容器から離型する。
Next, the manufacturing procedure of the
First, the
Next, after solidifying the magnetic powder mixed resin to form the
次いで、本体部20の一対の取手部251を把持して、リアクトルケース23(筐体14)の内側に本体部20を収納する。このとき、把持部25に形成された固定部253に被固定部235を挿通する。
次いで、リアクトルケース23と本体部20との間に放熱性の樹脂27を充填する。
Next, the pair of
Next, a
次いで、蓋部24に形成された一対の開口孔241、243にそれぞれ一対の取出部211、一対の取手部251を挿通しつつ、開口部233を覆うように蓋部24を配置する。
次いで、蓋部24の開口孔242に、それぞれボルト26を挿通した後、本体固定部252、ケース固定部234にボルト26を挿通させる。
以上の手順により、本体部20及びリアクトルケース23に蓋部24を固定して開口部233を覆うことができる。
側壁232がリアクトルケース23の外側にたわむことを防止することができる。
Next, the
Next, after the
With the above procedure, the
It is possible to prevent the
以下に、本例の作用効果について説明する。
蓋部24は、二つのケース固定部234においてリアクトルケース23に固定されている。そのため、側壁232において振動が発生することを抑制することができる。すなわち、リアクトルケース23の開口部233は二箇所で蓋部24に固定されているため、開口部233の強度を増加させて側壁232のたわみを拘束することができる。このため、コイル21にて発生した振動が底面部231を介して側壁232へと伝わり、さらに側壁232が外側に向かってたわむことを抑制することができる。
これにより、側壁232において振動が発生することを抑制できるため、共振及び振動の増幅を抑制することができる。その結果、振動がリアクトル2の外部へと伝播することをも抑制することができる。
Below, the effect of this example is demonstrated.
The
Thereby, since it can suppress that a vibration generate | occur | produces in the
また、蓋部24は、本体部20における開口部233に対向する端面250aに形成された一つの本体固定部252において本体部20に固定されている。そのため、本体部20の荷重を蓋部24にかけて、側壁232に伝播した振動を蓋部24にて吸収することができる。これによっても、側壁232のたわみを抑制することができ、ひいては側壁232の振動を抑制することができる。
The
また、リアクトル2を巻回軸方向から見たとき、二つのケース固定部234と一つの本体固定部252とは、リアクトルケース23における同一直線上に配置されている。このため、蓋部24をバランス良くリアクトルケース23に固定することができ、本体部20とリアクトルケース23と蓋部24との固定強度を最も増大させることができる。そのため、側壁232のたわみを一層抑制することができる。
Further, when the
また、蓋部24は、その厚みtに対する、ケース固定部234にボルト26を挿通するための開口孔242と本体固定部252にボルト26を挿通するための開口孔242との間の距離Pの比である厚み比が1/30〜1/14であるため、蓋部24に開口孔が形成されていても、蓋部24の強度低下を抑制することができる。
Further, the
また、リアクトル2を巻回軸方向から見たとき、二つのケース固定部234と一つの本体固定部252との間には、蓋部24をその厚み方向に貫通する開口孔が形成されていないため、開口孔が形成されることによる蓋部24の強度低下を防止することができる。
Moreover, when the
本例の電力変換装置1は、上記リアクトル2を有するため、コイル21にて発生した振動はほとんど電力変換装置1に伝播しない。これにより、かかる電力変換装置1を備えた車両等に振動が伝播することをも抑制することができる。
Since the
以上のとおり、本例によれば、リアクトルケースの側壁の振動を抑制することができるとともに、振動の伝播を抑制することのできるリアクトル、及びこれを内蔵した電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a reactor capable of suppressing vibration of the side wall of the reactor case and suppressing propagation of vibration, and a power conversion device incorporating the reactor.
(実施例2)
本例は、図8に示すように、取りつけ前は平板状の形状を有する蓋部24を、開口部233から遠ざかる方向に向かって膨らませた状態にて固定するリアクトル2の例である。
そして、蓋部24の対向面244と本体部20の端面250aとの間には、若干の隙間29が形成されている。
(Example 2)
As shown in FIG. 8, this example is an example of a
A
また、開口部233側において、把持部25の端面250aにおけるコア22からの突出量は、側壁232におけるコア22からの突出量よりも大きい。
また、蓋部24における開口部233と対向する側の対向面244は、本体部20における開口部233側の端面250aと当接しており、本体部20を底面部231側に向かって押圧している。
On the
Further, the facing
さらに、取りつけ前の蓋部24は平板状であるため、取りつけ後の蓋部24の端縁には、把持部25の端面250aと蓋部24の対向面244との接触部28を基点として、反り返ろうとする向き(図8における紙面上側)に力が作用する。かかる力は、ボルト26を介して締結されている側壁232にも作用する。したがって、側壁232にも、蓋部24側に向かって引っ張る力(図8における符号F参照)が作用している。
その他の構成は、実施例1と同様である。
Furthermore, since the
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
この場合には、振動の発生をより一層抑制することのできるリアクトル2を得ることができる。すなわち、蓋部24の端縁には、本体部20における開口部233側の端面250aと対向面244との接触部28を基点として側壁232が配設される側と反対方向に向かう力が作用している。そして、かかる蓋部24の端縁においては、蓋部24がリアクトルケース23に固定されているため、側壁232にも蓋部24に作用している力と同方向の力が作用することとなる。すなわち、側壁232には、上記のようなたわみ方向と直交する方向に作用するため、側壁232が外側に向かってたわもうとする力をより一層抑制することができる。
In this case, the
また、上記のように蓋部24が開口部233から遠ざかる方向に向かって膨らんだ形状を有するため、蓋部24における開口部233と対向する側の対向面244は、底面部231側に向かって一層大きな力で本体部20を押圧することができる。そのため、本体部20における振動の発生自体を抑制することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
Moreover, since the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例3)
本例は、図9に示すように、蓋部の厚みに対するケース固定部と本体固定部との間の距離の比である厚み比と振動との関係を調べた例である。
すなわち、ケース固定部と本体固定部との間の距離(図5における符号P参照)を58mmで一定とし、蓋部の厚み(図5における符号t参照)を種々変更してその振動値を測定した。
そして、蓋部の厚みtが3mmの場合の振動値を基準として、それに対する振動比を厚み比ごとに測定した。
(Example 3)
In this example, as shown in FIG. 9, the relationship between the thickness ratio, which is the ratio of the distance between the case fixing portion and the main body fixing portion with respect to the thickness of the lid portion, and vibration is examined.
That is, the distance between the case fixing portion and the main body fixing portion (see symbol P in FIG. 5) is constant at 58 mm, and the vibration value is measured by variously changing the thickness of the lid portion (see symbol t in FIG. 5). did.
And the vibration ratio with respect to the vibration value in case the thickness t of a cover part is 3 mm was measured for every thickness ratio.
測定結果を図9に示す。
同図から、上記厚み比が1/30〜1/14の場合には、振動比を1以下と、他に比べて十分に小さくできることがわかる。一方、上記厚み比が1/30未満の場合、又は1/14を超える場合には、振動比が大きくなってしまうことがわかる。そして、この傾向は、厚み比が1/30より小さくなるにつれ、また、1/14より大きくなるにつれ顕著となる。
なお、この傾向は、厚み比や蓋部の厚みが種々変わっても同様の傾向になると考えられる。
The measurement results are shown in FIG.
From the figure, it can be seen that when the thickness ratio is 1/30 to 1/14, the vibration ratio can be 1 or less, which can be sufficiently smaller than the others. On the other hand, when the thickness ratio is less than 1/30 or exceeds 1/14, it can be seen that the vibration ratio increases. This tendency becomes conspicuous as the thickness ratio becomes smaller than 1/30 and as the thickness ratio becomes larger than 1/14.
In addition, this tendency is considered to become the same tendency even if thickness ratio and the thickness of a cover part change variously.
以上から、上記厚み比が1/30〜1/14である場合には、最も振動の発生を抑制できることがわかる。 From the above, it can be seen that when the thickness ratio is 1/30 to 1/14, the occurrence of vibration can be suppressed most.
1 電力変換装置
11 積層型冷却器
111 冷却管
12 電子部品
2 リアクトル
20 本体部
204 本体固定部
21 コイル
210 導体線
22 コア
23 リアクトルケース
231 底面部
232 側壁
233 開口部
234 ケース固定部
24 蓋部
250 端面
DESCRIPTION OF
Claims (7)
自身の一面に形成された開口部と該開口部と反対側の面に形成された底面部と該底面部の端縁から上記開口部側に向かって立設された側壁とを有するとともに、上記開口部の開口方向と上記コイルの巻回軸方向とを略一致させた状態で自身の内側に上記本体部を収納するリアクトルケースと、
上記開口部を覆う蓋部とを有し、
上記蓋部は、上記側壁に形成された複数のケース固定部において上記リアクトルケースに固定されており、かつ、上記本体部における上記開口部に対向する端面に形成された一又は二以上の本体固定部において上記本体部に固定されており、
上記本体部においては、上記コイルは、上記コアにインサート成形された把持部の周囲を取り囲むように位置しており、該把持部は上記コイルの巻回軸方向に延びるように配置され、該把持部に上記本体固定部が形成されていることを特徴とするリアクトル。 A main body formed by integrating a coil formed by winding a conductor wire in a spiral and generating a magnetic flux when energized, and a core made of a magnetic powder mixed resin arranged inside and outside the coil and mixed with magnetic powder When,
And having an opening formed on one surface thereof, a bottom surface formed on a surface opposite to the opening, and a side wall erected from the edge of the bottom surface toward the opening. A reactor case that houses the main body inside itself in a state in which the opening direction of the opening and the winding axis direction of the coil substantially coincide with each other;
A lid that covers the opening,
The lid portion is fixed to the reactor case at a plurality of case fixing portions formed on the side wall, and one or more main body fixings formed on an end surface of the main body portion facing the opening. Fixed to the main body at the part ,
In the main body portion, the coil is positioned so as to surround the periphery of the grip portion insert-molded in the core, and the grip portion is disposed so as to extend in the winding axis direction of the coil. The reactor is characterized in that the main body fixing part is formed on the part .
自身の一面に形成された開口部と該開口部と反対側の面に形成された底面部と該底面部の端縁から上記開口部側に向かって立設された側壁とを有するとともに、上記開口部の開口方向と上記コイルの巻回軸方向とを略一致させた状態で自身の内側に上記本体部を収納するリアクトルケースと、 And having an opening formed on one surface thereof, a bottom surface formed on a surface opposite to the opening, and a side wall erected from the edge of the bottom surface toward the opening. A reactor case that houses the main body inside itself in a state in which the opening direction of the opening and the winding axis direction of the coil substantially coincide with each other;
上記開口部を覆う蓋部とを有し、 A lid that covers the opening,
上記蓋部は、上記側壁に形成された複数のケース固定部において上記リアクトルケースに固定されており、かつ、上記本体部における上記開口部に対向する端面に形成された一又は二以上の本体固定部において上記本体部に固定されおり、上記蓋部は、上記開口部から遠ざかる方向に向かって膨らんだ形状を有し、 The lid portion is fixed to the reactor case at a plurality of case fixing portions formed on the side wall, and one or more main body fixings formed on an end surface of the main body portion facing the opening. The lid is fixed to the main body, and the lid has a shape bulging in a direction away from the opening,
上記蓋部の端縁には、上記本体部における上記開口部側の上記端面と上記対向面との接触部を基点として上記側壁が配設される側と反対方向に向かう力が作用していることを特徴とするリアクトル。 A force in the direction opposite to the side on which the side wall is disposed is applied to the edge of the lid portion, with the contact portion between the end surface on the opening side of the main body portion and the facing surface as a base point. A reactor characterized by that.
上記蓋部の端縁には、上記本体部における上記開口部側の上記端面と上記対向面との接触部を基点として上記側壁が配設される側と反対方向に向かう力が作用していることを特徴とするリアクトル。 The lid according to any one of claims 1 to 3 , wherein the lid has a shape bulging in a direction away from the opening.
A force in the direction opposite to the side on which the side wall is disposed is applied to the edge of the lid portion, with the contact portion between the end surface on the opening side of the main body portion and the facing surface as a base point. A reactor characterized by that.
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