JP5556285B2 - Reactor - Google Patents
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Description
この発明は軟磁性粉末を含んだコアの内部に絶縁被膜付きの平角線材を巻いて成るコイルを内蔵したリアクトルに関する。 The present invention relates to a reactor in which a coil is formed by winding a rectangular wire with an insulating coating inside a core containing soft magnetic powder.
コアの内部に絶縁被膜付きの導体線材を巻いて成るコイルを内蔵したインダクタンス部品としてのリアクトルが従来様々な分野に用いられている。
例えばハイブリット自動車や燃料電池自動車,電気自動車等ではバッテリーと、モータ(電気モータ)に交流電力を供給するインバータとの間に昇圧回路が設けられており、その昇圧回路にインダクタンス部品であるリアクトル(チョークコイル)が用いられている。
例えばハイブリット自動車では、バッテリーの電圧は最大で300V程度であり、一方モータには大出力が得られるように600V程度の高電圧を印加する必要がある。そのための昇圧回路用の部品としてリアクトルが用いられている。
このリアクトルは太陽光発電の昇圧回路用その他にも広く用いられている。
2. Description of the Related Art Reactors as inductance components that incorporate a coil formed by winding a conductor wire with an insulating coating inside a core have been used in various fields.
For example, in a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, an electric vehicle, and the like, a booster circuit is provided between a battery and an inverter that supplies AC power to a motor (electric motor), and a reactor (choke) that is an inductance component is provided in the booster circuit. Coil).
For example, in a hybrid vehicle, the voltage of the battery is about 300 V at the maximum, while it is necessary to apply a high voltage of about 600 V to the motor so as to obtain a large output. For this purpose, a reactor is used as a component for a booster circuit.
This reactor is also widely used for boosting circuits of photovoltaic power generation and others.
従来、かかるリアクトルのコイルとしては断面丸形状の線材を巻いたものが一般的に用いられてきた。
しかしながらこのような断面丸形状の線材を巻いたコイルの場合、隣合う線材と線材との間に大きな隙間を生ぜしめてしまう。
線材の断面積はそこに流す電流に応じて所定の断面積を必要とし、また所望のインダクタンスを得るためにその巻数も定まってくる。
結果としてコイル全体の高さが高くなり、これに応じてコアの高さも高くなってリアクトルが大型化してしまう。
Conventionally, a coil in which a wire having a round cross section is wound has been generally used as the coil of such a reactor.
However, in the case of a coil wound with such a wire having a round cross section, a large gap is generated between adjacent wires.
The cross-sectional area of the wire requires a predetermined cross-sectional area according to the current flowing therethrough, and the number of turns is determined in order to obtain a desired inductance.
As a result, the height of the entire coil is increased, and accordingly, the height of the core is also increased and the reactor is enlarged.
そこでリアクトルの小型化を指向する場合、例えば下記特許文献1に開示されているように、コイルとして扁平な形状の平角線材を幅方向に巻いて成るエッジワイズコイルが一般に用いられている。
図20に示しているようにエッジワイズコイル200の場合、隣合う線材(平角線材)同士を全体的に密着状態とすることができ、線材と線材との間に無駄な空間を生ぜしめない。
尚図中204はコアを、206はこれらエッジワイズコイル200とコア204とを含んだリアクトルを示している。
この種リアクトルにおいて、インダクタンスLを高めるためにはコイルの巻数を多くするのが有効である。
ここでインダクタンスLは、以下の式(1)で表される。
L∝μ×N2×A/l・・・・・式(1)
但しμ:コアの透磁率
N:コイルの巻数(ターン数)
A:コアの磁路断面積
l:コアの磁路長
Therefore, in order to reduce the size of the reactor, as disclosed in, for example,
As shown in FIG. 20, in the case of the edgewise coil 200, adjacent wire rods (flat wire rods) can be brought into close contact with each other, and no useless space is created between the wire rods and the wire rods.
In the figure,
In this type of reactor, in order to increase the inductance L, it is effective to increase the number of turns of the coil.
Here, the inductance L is expressed by the following formula (1).
L∝μ × N 2 × A / l (1)
Where μ: permeability of the core N: number of turns of the coil (number of turns)
A: Core magnetic path cross-sectional area l: Core magnetic path length
図20から分るように従来のリアクトル206において、コイル200の巻数を多くすれば、その分コイル200の高さ(コイル軸方向の高さ)が必然的に高くなる。
而してコイル200の高さが高くなると磁路長(図中208で示す磁束の長さ)が長くなり、これはインダクタンスLを低くする方向となる。
As can be seen from FIG. 20, in the
Thus, when the height of the coil 200 is increased, the magnetic path length (the length of the magnetic flux indicated by 208 in the figure) is increased, and this is the direction in which the inductance L is decreased.
そこでインダクタンスLを一定に保つためにはコアの磁路断面積を大きくすることが必要となり、その結果リアクトル206は高さ寸法も径方向寸法も大となって、全体的に大型化してしまう。
またリアクトルが大型化するのに伴って必要なコア材の量も多くなってしまう。
リアクトルの場合、全コストに占める材料コストの比率が高く、コア材の材料コストが高くなるのに伴ってリアクトルのコストも高くなってしまう。
更にリアクトルが大型化すればコアロス,銅損(コイル自身による損失)等による全体の損失も大きくなってしまう。
Therefore, in order to keep the inductance L constant, it is necessary to increase the cross-sectional area of the magnetic path of the core. As a result, the
Further, as the reactor becomes larger, the amount of core material required increases.
In the case of the reactor, the ratio of the material cost to the total cost is high, and the cost of the reactor increases as the material cost of the core material increases.
Furthermore, if the reactor becomes larger, the overall loss due to core loss, copper loss (loss due to the coil itself), etc. will also increase.
尚本発明に対する先行技術として、下記特許文献2にはインダクタに関する発明が示され、そこにおいてアルファ巻に巻回された空芯コイルを、へそ付ポットコアの内部に納めるとともに、へそ付ポットコアの端子部にディップ方式にて薄膜の電極を形成し、そこにコイルの末端を電気的に接続するようになすことで、従来必要とされていた別部品としての接合端子を不要化し、インダクタを小型化するようになした点が開示されている。
この特許文献2に開示のものは、インダクタ(リアクトル)を小型化することを目的としたものであるが、この特許文献2に開示のものは小型化のための手段が本発明とは異なった別異のものである。
またこの特許文献2には、コイル縦断面におけるアスペクト比についての言及はなされていない。
As a prior art to the present invention, the following
The one disclosed in
Further,
下記特許文献3にも、同様のアルファ巻コイルをポットコアの内部に納めて成るインダクタが開示されているが、この特許文献3においてもコイル縦断面におけるアスペクト比についての言及はなされていない。 Patent Document 3 listed below discloses an inductor in which a similar alpha-wound coil is housed in a pot core. However, Patent Document 3 does not mention the aspect ratio in the longitudinal section of the coil.
また下記特許文献4には、エッジワイズコイルを横に2個連結したメガネコイルを用いる点が開示されているが、このものは2個のエッジワイズコイルが同軸状に重ねられておらず、従ってこの特許文献4に開示のものは本発明とは別異のものである。 Further, Patent Document 4 below discloses the use of an eyeglass coil in which two edgewise coils are connected horizontally, but this does not have two edgewise coils stacked on the same axis. What is disclosed in Patent Document 4 is different from the present invention.
更に下記特許文献5にはリアクトルについての発明が示され、そこにおいてエッジワイズコイルを内周に、平角線材をスパイラル状に巻いたコイル(フラットワイズコイルではない)を外に配置した形態のリアクトルが開示されている。
しかしながらこの特許文献5に開示のものは、コアを2つの別々のリアクトルで共有することにより、1つの体で2つの機能を有する複合型リアクトルとしたもので、小型化を試行したものでなく、本発明とは別異のものである。
Further, the following
However, the one disclosed in
次に下記特許文献6には磁気素子についての発明が示され、そこにおいてコイルにおける線材の断面を長方形とし且つ線材の長辺の寸法の、短辺の寸法に対する比(アスペクト比)を10程度の高いものとすることで、コイルの巻数を増加させたときの直流抵抗の増加を抑え、等価インダクタンスを向上させるようになした点が開示されている。
また図5及び図6の実施例において、線材を厚み方向に巻いて成る第1のコイルと第2のコイルとを上下に2段に積層した点が開示されている。
但しこの特許文献6に開示のものは軟磁性のコアにてコイルを全体的に包み込む状態にコイルをコア中に内蔵したものでなく、またこの特許文献6に開示のものはコイルの線材自体のアスペクト比に着目したもので、コイル自体の断面形状のアスペクト比について規定されておらず、またその目的もリアクトルの重量低減,損失低減を狙ったものでない等の点で本発明とは別異のものである。
Next,
5 and FIG. 6 discloses that the first coil and the second coil formed by winding a wire in the thickness direction are stacked in two stages in the vertical direction.
However, the one disclosed in
本発明は以上のような事情を背景とし、インダクタンスを高く維持しつつリアクトル全体を小型化・軽量化し、コストを低減するとともに損失を少なくすることのできるリアクトルを提供することを目的としてなされたものである。 The present invention has been made for the purpose of providing a reactor capable of reducing the overall cost by reducing the size and weight of the entire reactor while keeping the inductance high, and reducing the loss while keeping the inductance high. It is.
而して請求項1のものは、軟磁性粉末を含んだコアの内部に絶縁被膜付きの平角線材を巻いて成るコイルを該コアにて全体的に包み込む状態に内蔵したリアクトルであって、該コイルを、複数のコイルブロックを互いに接続状態でコイル軸方向である高さ方向又は/及び径方向に且つ前記線材の巻き重ねの方向と直交方向に絶縁シートを介して同軸状に重ねた形態で構成するとともに該絶縁シート込みの、コイル縦断面における高さ寸法をA,径方向寸法である幅方向寸法をBとしたときのアスペクト比A/Bが0.7〜1.8の範囲となしてあり、前記絶縁被膜付きのコイルを、軟磁性粉を含まない電気絶縁性の樹脂にて外側から全体的に包み込む状態に被覆してコイル被覆体となす一方、前記コアは、該コイル被覆体を内部に一体に埋め込む状態に前記軟磁性粉末と熱可塑性樹脂との混合材を射出成形して成る成形体にて構成してあり、前記コイル被覆体の樹脂被覆層を熱可塑性樹脂にて形成し、且つ該樹脂被覆層は、前記コイルの外周面を被覆する外周被覆部を含む成形体と、該コイルの内周面を被覆する内周被覆部を含む成形体とを接合して一体化してあることを特徴とする。 Thus, according to the first aspect of the present invention, there is provided a reactor in which a coil formed by winding a rectangular wire with an insulating coating inside a core containing soft magnetic powder is embedded in a state of being entirely wrapped by the core, In a form in which a plurality of coil blocks are connected to each other in a coaxial state via an insulating sheet in a height direction and / or radial direction that is a coil axial direction and in a direction orthogonal to the winding direction of the wire rod. The aspect ratio A / B is within the range of 0.7 to 1.8, where A is the height dimension in the longitudinal section of the coil and B is the radial dimension, including the insulating sheet. Thea is, the insulating coatings with a coil, while forming a coil coating member by coating a state entirely enclose the outer by an electric insulating resin containing no soft magnetic powder, said core, said coil coatings The body is buried inside A molded body formed by injection-molding a mixture of the soft magnetic powder and the thermoplastic resin in a state where the resin is coated, and the resin coating layer of the coil coating body is formed of a thermoplastic resin, and the resin The coating layer is formed by joining and integrating a molded body including an outer peripheral coating portion that covers the outer peripheral surface of the coil and a molded body including an inner peripheral coating portion that covers the inner peripheral surface of the coil. And
請求項2のものは、請求項1において、前記コイルが平角線材を該線材の厚み方向に巻いて成るフラットワイズコイルで、前記コイルブロックが前記高さ方向に複数段に積み重ねてあることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the coil is a flatwise coil formed by winding a flat wire in the thickness direction of the wire, and the coil blocks are stacked in a plurality of stages in the height direction. And
請求項3のものは、請求項1,2の何れかにおいて、前記軟磁性粉末が純Fe若しくはSiを0.2〜9.0質量%含有した組成の粉末であることを特徴とする。 A third aspect is characterized in that, in any one of the first and second aspects, the soft magnetic powder is a powder having a composition containing 0.2 to 9.0 mass% of pure Fe or Si.
請求項4のものは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記コアは、前記コイル被覆体の外周面に接する筒状の外周側成形部を含む1次成形体と、該コイル被覆体の内周面に接する内周側成形部を含む2次成形体とを境界面で接合一体化してあることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the core according to any one of the first to third aspects , wherein the core includes a primary molded body including a cylindrical outer peripheral side molded portion in contact with the outer peripheral surface of the coil coated body, and the coil coated body. It is characterized in that a secondary molded body including an inner peripheral side molded portion that is in contact with the inner peripheral surface is joined and integrated at a boundary surface.
請求項5のものは、請求項1〜4の何れかにおいて、前記コアがリアクトルケースの容器部と一体に射出成形してあることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the core is injection-molded integrally with a container portion of a reactor case.
請求項6のものは、請求項1〜5の何れかにおいて、周波数が1〜50kHzの交番磁界中で使用されることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects, the present invention is used in an alternating magnetic field having a frequency of 1 to 50 kHz.
以上のように本発明は、コイル用線材として平角線材を用い、そして複数のコイルブロックを互いに接続状態でコイル軸方向である高さ方向又は/及び径方向に同軸状に重ねた形態でコイルを構成し、且つコイル縦断面における高さ寸法A,幅方向寸法Bとしたときのアスペクト比A/Bが0.7〜1.8の範囲となるようにしたものである。 As described above, according to the present invention, a rectangular wire is used as a coil wire, and a plurality of coil blocks are connected to each other in a state of being coaxially stacked in the height direction and / or radial direction that is the coil axis direction. The aspect ratio A / B is configured to be in the range of 0.7 to 1.8 when the height dimension A and the width dimension B in the longitudinal section of the coil are configured.
本発明によれば、後に明らかにされるように高いインダクタンス特性を維持しつつリアクトルを効果的に小型化,軽量化でき、また損失を小さくできることが確認されている。
これは、本発明に従ってコイルを構成した場合、図20に示す従来のリアクトルに比べてコイル線材の断面積,巻数を同等に維持しつつ磁路長を短くでき、またその結果として磁路断面積を小さくできた結果もたらされる効果である。
According to the present invention, it has been confirmed that the reactor can be effectively reduced in size and weight while maintaining high inductance characteristics as will be clarified later, and the loss can be reduced.
This is because when the coil is configured according to the present invention, the magnetic path length can be shortened while maintaining the same cross-sectional area and number of turns of the coil wire material as compared with the conventional reactor shown in FIG. This is an effect brought about as a result of the reduction in the size.
図12(A)は、本発明の一形態例として平角線材をその厚み方向に巻いて成るフラットワイズコイルとなし、そして2つのコイルブロック10-1,10-2を線材の巻き重ねの方向と直交方向のコイル軸方向に上,下に同軸状に2段に段重ねしてコイル10を構成し、且つコイル10の高さ寸法(コイルブロック10-1とコイルブロック10-2の高さ寸法を加えた寸法)をAとし、また幅方向寸法をBとしたときのアスペクト比A/Bを0.7〜1.8の範囲内としたものを模式的に表している。
図20との比較から明らかなように図12(A)に示すものでは磁束208の長さである磁路長を効果的に短くすることができる。
FIG. 12A shows a flatwise coil obtained by winding a flat wire in the thickness direction as an embodiment of the present invention, and two coil blocks 10-1 and 10-2 are arranged in the direction of winding the wire. The
As is clear from comparison with FIG. 20, in the case shown in FIG. 12A, the magnetic path length, which is the length of the
磁路長は全磁力線全ての長さを平均したものであるが、その磁路長はコイル10における縦断面の周長が短くなればこれに伴って短くなる。
即ち図12(A)に一例を示す本発明のリアクトルは、コイルの縦断面における周長を短くすることで磁路長を短くなし得たものである。
The magnetic path length is an average of the lengths of all lines of magnetic force, but the magnetic path length is shortened as the circumferential length of the longitudinal section of the
That is, in the reactor of the present invention shown in FIG. 12 (A) as an example, the magnetic path length can be shortened by shortening the circumferential length in the longitudinal section of the coil.
かかる本発明によれば、リアクトルを小型化できるとともにその小型化に伴って重量を軽量化し、またコア材の量を削減し得てリアクトルの所要コストを低減でき、また小型化に伴って損失も効果的に小さくできる。
尚本発明において、A/Bで表されるアスペクト比は望ましくは0.8〜1.2、より望ましくは0.9〜1.1の範囲内とする。
According to the present invention, the reactor can be miniaturized, the weight can be reduced with the miniaturization, the amount of the core material can be reduced, the required cost of the reactor can be reduced, and the loss is accompanied with the miniaturization. Can be effectively reduced.
In the present invention, the aspect ratio represented by A / B is desirably 0.8 to 1.2, and more desirably 0.9 to 1.1.
更に本発明は、絶縁被膜付きのコイルを電気絶縁性の樹脂にて外側から全体的に包み込む状態に被覆してコイル被覆体となすとともに、コイル被覆体の樹脂被覆層を熱可塑性樹脂にて形成し、そしてその樹脂被覆層を、コイルの外周面を被覆する外周被覆部を含む成形体と、コイルの内周面を被覆する内周被覆部を含む成形体とを接合し、一体化したものである。Further, the present invention covers a coil with an insulating coating so as to be entirely encased from the outside with an electrically insulating resin to form a coil coating, and the resin coating layer of the coil coating is formed with a thermoplastic resin. The resin coating layer is formed by joining a molded body including an outer peripheral coating portion covering the outer peripheral surface of the coil and a molded body including an inner peripheral coating portion covering the inner peripheral surface of the coil. It is.
コイル被覆体をこのように構成しておくことで、かかるコイル被覆体を含むリアクトルを次のようにして製造することが可能となる。By configuring the coil covering in this way, it becomes possible to manufacture a reactor including the coil covering as follows.
即ち、コイル被覆体の樹脂被覆層を射出成形にて成形するようにし、且つ射出成形の工程Bを、コイルの内周面又は外周面に対して樹脂被覆層用の1次成形型を接触させ、1次成形型にてコイルを内周面又は外周面において径方向に位置決めし拘束した状態で、コイルの外周側又は内周側に形成される1次成形型の1次成形キャビティに樹脂材料を射出して、樹脂被覆層における外周被覆部又は内周被覆部を含む1次成形体を成形し且つコイルと一体化する工程B-1と、しかる後1次成形体をコイルとともに樹脂被覆層用の2次成形型にセットして、コイルの内周側又は外周側に形成される2次成形型の2次成形キャビティに樹脂材料を射出して、樹脂被覆層における内周被覆部又は外周被覆部を含む2次成形体を成形し、且つコイル及び1次成形体と一体化する工程B-2と、に分けて射出成形を行い、リアクトル製造を行うことが可能となる。That is, the resin coating layer of the coil coating is formed by injection molding, and the injection molding step B is performed by bringing the primary molding die for the resin coating layer into contact with the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the coil. Resin material in the primary molding cavity of the primary molding die formed on the outer peripheral side or inner peripheral side of the coil in a state where the coil is positioned and restrained in the radial direction on the inner peripheral surface or outer peripheral surface by the primary molding die A step B-1 for forming a primary molded body including the outer peripheral coating portion or the inner peripheral coating portion in the resin coating layer and integrating it with the coil, and then the primary molded body together with the coil with the resin coating layer. The resin material is injected into the secondary molding cavity of the secondary molding die formed on the inner or outer peripheral side of the coil, and the inner peripheral coating portion or outer periphery in the resin coating layer. Forming a secondary molded body including a covering portion, and a coil and 1 The reactor can be manufactured by performing injection molding separately in the process B-2 integrated with the next molded body.
この製造方法によれば、コイル被覆体を射出成形するに際し、成形を少なくとも2回に分けて行うことで、コイルを成形型により良好に位置決めし保持した状態でコイル被覆体、具体的には樹脂被覆層を良好に射出成形することができ、その成形に際して、コイルが射出圧や流動圧により位置ずれしてしまうのを良好に防止することができ、且つ樹脂被覆層をコイル被覆状態に良好に成形することが可能となる。According to this manufacturing method, when the coil covering body is injection-molded, the coil covering body, specifically the resin, is formed in a state where the coil is well positioned and held by the molding die by performing the molding at least twice. The coating layer can be excellently injection molded, and at the time of molding, the coil can be well prevented from being displaced due to injection pressure or fluid pressure, and the resin coating layer can be satisfactorily coiled. It becomes possible to mold.
本発明のリアクトルは以下のような構成とすることができる。
(軟磁性粉末の成分について)
本発明では軟磁性粉末として純Fe若しくはSiを0.2〜9.0%(質量%以下同じ)含有した組成の粉末を用いるのが望ましい(請求項3)。
純Feはコアロスが高い難点がある一方で安価で取扱い易く、磁性材料中では磁束密度がパーメンジュールに次いで高い特徴を有し、従ってこの特徴を重視する場合には純Feの粉末を用いるのが望ましい。
The reactor of the present invention can be configured as follows.
(About the components of soft magnetic powder)
In the present invention, as the soft magnetic powder, it is desirable to use a powder having a composition containing 0.2 to 9.0% (same as mass% or less) of pure Fe or Si (Claim 3).
Pure Fe has the disadvantage of high core loss, but is inexpensive and easy to handle. In magnetic materials, magnetic flux density is the second highest after permendur. Therefore, when this feature is important, pure Fe powder should be used. Is desirable.
Siを0.2〜9.0%含有したFe基軟磁性合金の粉末は、Siの増加に伴い純Feより磁束密度は低くなるが、コアロスも小さくできるため、両者のバランスが良く取扱い易い利点を有する。
特にSiの含有量が6.5%のときコアロスは極小値を取り、磁束密度も比較的高いため、優れた軟磁性材料となる。
6.5%を超えるとコアロスは増加に転じるが、それでも9.0%までは磁束密度も高いため十分実用的である。
但し9.0%を超えると磁束密度は小さく、コアロスは大きくなる。
一方0.2%未満ではほぼ純Feと同じ特徴となる。
Fe-based soft magnetic alloy powder containing 0.2 to 9.0% of Si has a lower magnetic flux density than pure Fe as Si increases, but the core loss can be reduced, so the balance between both is good and easy to handle Have
In particular, when the Si content is 6.5%, the core loss takes a minimum value and the magnetic flux density is relatively high, so that it becomes an excellent soft magnetic material.
If it exceeds 6.5%, the core loss starts to increase, but it is still practical enough up to 9.0% because the magnetic flux density is high.
However, if it exceeds 9.0%, the magnetic flux density is small and the core loss is large.
On the other hand, if it is less than 0.2%, it has almost the same characteristics as pure Fe.
Si含有のFe基軟磁性合金の粉末において、Siを6〜7%含有したものは、インダクタンス特性と発熱特性とのバランスが良く、これらを重視する場合にはSiを6〜7%含有した組成のものを用いるのが望ましい。
他方Siを2〜3%含有したものは、コストとインダクタンス特性及び発熱特性等の性能のバランスが良く、この点を重視する場合にはSiを2〜3%含有したものを用いるのが望ましい。
The Si-containing Fe-based soft magnetic alloy powder containing 6 to 7% Si has a good balance between the inductance characteristics and the heat generation characteristics, and when these are emphasized, the composition contains 6 to 7% Si. It is desirable to use those.
On the other hand, those containing 2 to 3% of Si have a good balance between cost, performance such as inductance characteristics and heat generation characteristics, and when importance is attached to this point, it is desirable to use those containing 2 to 3% of Si.
本発明では軟磁性粉末に、必要に応じてCr,Mn,Niの1種以上を任意元素として添加しておくことができる。
但しCrを添加する場合には、この添加量を5質量%以下とするのが良い。その理由はコアロスをより低減し易くなることによる。
またMn,Niは合計で1質量%以下とするのが良い。その理由は低い保磁力を維持し易くなることによる。
In the present invention, one or more of Cr, Mn and Ni can be added as optional elements to the soft magnetic powder as required.
However, when Cr is added, the amount added is preferably 5% by mass or less. The reason is that it becomes easier to reduce the core loss.
Mn and Ni are preferably 1% by mass or less in total. The reason is because it becomes easy to maintain a low coercive force.
(粉末について)
上記軟磁性粉末は、ガス噴霧、水噴霧、遠心噴霧、これらの組み合わせ(例えば、ガス・水噴霧)、ガス噴霧直後に速やかに冷却する等によるアトマイズ法や、ジェットミル、スタンプミル、ボールミル等による機械粉砕法や、化学還元法などによる粉末を用いることができる。
(About powder)
The soft magnetic powder may be obtained by atomizing by gas spraying, water spraying, centrifugal spraying, combinations thereof (for example, gas / water spraying), cooling immediately after gas spraying, jet mill, stamp mill, ball mill, etc. Powders obtained by mechanical pulverization or chemical reduction can be used.
比較的歪みが小さい、球状になりやすく分散性に優れる、粉砕に機械的エネルギーが不要であるなどの観点から、上記軟磁性粉末はアトマイズ法による粉末とするのが良い。より好ましくは歪みが小さく、酸化も少ないなどの観点からガスアトマイズ法による粉末とするのが良い。 From the viewpoints of relatively small distortion, easily spherical shape and excellent dispersibility, and mechanical energy is not required for pulverization, the soft magnetic powder is preferably made by an atomizing method. More preferably, the powder is made by a gas atomization method from the viewpoint of small distortion and little oxidation.
上記軟磁性粉末の粒径は、例えば、アトマイズ時の粉末の歩留まり、混練時の混練トルクや焼き付き性、射出成形時の流動性、磁心で使用される周波数などの観点から1〜500μmの範囲内、好ましくは5〜250μmの範囲内、より好ましくは10〜150μmの範囲内とするのが良い。 The particle diameter of the soft magnetic powder is, for example, in the range of 1 to 500 μm from the viewpoint of powder yield during atomization, kneading torque and seizure during kneading, fluidity during injection molding, and frequency used in the magnetic core. The thickness is preferably in the range of 5 to 250 μm, more preferably in the range of 10 to 150 μm.
粉末は粒径が小さくなるほど渦電流損失の低減には効果が大きいものの、逆にヒステリシス損失は大きくなる傾向がある。したがって粉末の歩留り(すなわちコスト)と得られる効果(すなわちコアロス)とのバランス、使用される周波数などから、粉末の粒径の上下限や粒径の分布などを決めれば良い。 Although the powder is more effective in reducing eddy current loss as the particle size becomes smaller, the hysteresis loss tends to increase. Therefore, the upper and lower limits of the particle size of the powder, the distribution of the particle size, and the like may be determined from the balance between the powder yield (ie, cost) and the obtained effect (ie, core loss), the frequency used, and the like.
上記軟磁性粉末は、歪みの除去や結晶粒の粗大化を図るため、熱処理されていても良い。熱処理条件としては、水素、アルゴンの何れか一方または双方等の雰囲気下、温度700℃〜1000℃、時間30分〜10時間などを例示することができる。 The soft magnetic powder may be heat-treated in order to remove strain and increase the size of crystal grains. Examples of the heat treatment conditions include a temperature of 700 ° C. to 1000 ° C., a time of 30 minutes to 10 hours, and the like in an atmosphere of one or both of hydrogen and argon.
軟磁性粉末とともにコア材を構成するバインダとしての有機高分子としては、各種の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等の樹脂,ゴム,熱可塑性エラストマー若しくはそれらの組み合わせを用いることができる。好ましくは耐熱性、機械的強度などの観点から樹脂を好適に用いることができる。 As the organic polymer as a binder constituting the core material together with the soft magnetic powder, various thermoplastic resins, resins such as thermosetting resins, rubbers, thermoplastic elastomers, or combinations thereof can be used. Preferably, a resin can be suitably used from the viewpoints of heat resistance and mechanical strength.
その樹脂としては、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂,ポリアミド(PA)樹脂,ポリエステル樹脂,ポリエチレン樹脂,ポリプロピレン樹脂,エポキシ樹脂(例えばコアをポッティング成形する場合等)などを例示することができる。
このうち耐熱性、難燃性、絶縁性、成形性、機械的強度などの観点からポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂が好適である。
Examples of the resin include polyphenylene sulfide (PPS) resin, polyamide (PA) resin, polyester resin, polyethylene resin, polypropylene resin, epoxy resin (for example, when potting a core).
Of these, polyphenylene sulfide resins and polyamide resins are preferred from the viewpoints of heat resistance, flame retardancy, insulation, moldability, mechanical strength, and the like.
軟磁性粉末とバインダとの混練物における軟磁性粉末の割合は、磁束密度を高めたり、透磁率を適切な範囲としたり、熱伝導率を高めたりするなどの観点から30体積%以上、好ましくは50体積%以上、より好ましくは60体積%以上とするのが良い。
軟磁性混練物は、上記軟磁性粉末、上記有機高分子以外にも必要に応じて酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、充填剤、安定剤、強化剤、着色剤などの各種添加剤を1種または2種以上含有していても良い。
The ratio of the soft magnetic powder in the mixture of the soft magnetic powder and the binder is 30% by volume or more from the viewpoint of increasing the magnetic flux density, setting the magnetic permeability to an appropriate range, increasing the thermal conductivity, and preferably It is good to set it as 50 volume% or more, More preferably, it is 60 volume% or more.
In addition to the soft magnetic powder and the organic polymer, the soft magnetic kneaded material may include various additives such as an antioxidant, an anti-aging agent, an ultraviolet absorber, a filler, a stabilizer, a reinforcing agent, and a colorant as necessary. 1 type, or 2 or more types may be contained.
軟磁性混練物は、例えば軟磁性粉末と、粉末状等の有機高分子と、必要に応じて添加される各種の添加物とを適当な割合となるように配合し、これを2軸混練機等の混練機を用いて、有機高分子を溶融状態として、各種配合物を練り合わせるなどの工程を経ることにより製造することができる。 The soft magnetic kneaded material is, for example, a soft magnetic powder, an organic polymer such as a powder, and various additives added as necessary at an appropriate ratio, and this is mixed with a biaxial kneader. It can manufacture by passing through processes, such as kneading | mixing various compounds by making an organic polymer into a molten state using kneading machines.
(成形方法について)
成形方法は、コアを射出成形する場合には、射出成形装置に、軟磁性混練物として、予め軟磁性粉末と有機高分子とが混練された混練物、例えば、上述した軟磁性混練物等を供給し、これを可塑化して(溶融状態にして)、金型内に射出することにより成形する方法を用いることができる。また他にも、射出成形装置に、軟磁性粉末と粉末状等の有機高分子とをそれぞれ単独または混合状態で供給し、装置中にて有機高分子を溶融状態にし、軟磁性粉末と有機高分子とを混練することにより軟磁性混練物を生成させ、これを金型内に射出するようになすこともできる。
(About molding method)
When the core is injection-molded, a soft magnetic kneaded material in which a soft magnetic powder and an organic polymer are previously kneaded, such as the soft magnetic kneaded material described above, is used in an injection molding apparatus. It is possible to use a method of forming by supplying, plasticizing (melting) this, and injecting it into a mold. In addition, the soft magnetic powder and the powdery organic polymer are supplied individually or in a mixed state to the injection molding device, and the organic polymer is melted in the device so that the soft magnetic powder and the organic polymer It is also possible to produce a soft magnetic kneaded material by kneading the molecules and to inject it into a mold.
軟磁性混練物を金型内に射出した後、適当な時間冷却するなどすれば、金型のキャビティ形状に応じた所定形状を有する射出成形コアを得ることができる。なお、得られた射出成形コアは、必要に応じて、機械加工等などの加工が施されても良い。
射出成形装置としては、横型射出成形装置、縦型射出成形装置、プランジャー式射出成形装置、スクリュー式射出成形装置、電動式射出成形装置、油圧式射出成形装置、2材射出成形装置、これらを組み合わせた射出成形機装置等を用いることができる。
If the soft magnetic kneaded material is injected into the mold and then cooled for an appropriate time, an injection-molded core having a predetermined shape corresponding to the cavity shape of the mold can be obtained. Note that the obtained injection-molded core may be subjected to processing such as machining as necessary.
As injection molding devices, horizontal injection molding devices, vertical injection molding devices, plunger injection molding devices, screw injection molding devices, electric injection molding devices, hydraulic injection molding devices, two-material injection molding devices, A combined injection molding machine or the like can be used.
本発明は、図12(B)に示しているようにフラットワイズコイルを3つのコイルブロック10-1,10-2,10-3に分画し、そしてそれらをコイル軸方向である上下方向に3段に段重ねしたり、或いは図12(C)に示しているようにエッジワイズコイルを2つのコイルブロック10-1,10-2に分画し、それらを径方向に2列に重ねる状態に配置することも可能である。
或いはより多くのコイルブロックをコイル軸方向である高さ方向に若しくは径方向に重ねるように配置して全体のコイル10を構成するといったことも可能である。
In the present invention, the flatwise coil is divided into three coil blocks 10-1, 10-2, and 10-3 as shown in FIG. State of stacking in three stages, or dividing edgewise coils into two coil blocks 10-1 and 10-2 as shown in FIG. 12C and overlapping them in two rows in the radial direction It is also possible to arrange them.
Alternatively, the
但し本発明では、図12(A),(B)に示すように平角線材を線材を厚み方向に巻いて成るフラットワイズコイルのコイルブロックを高さ方向に複数段、好適には2段に積み重ねて全体のコイルを構成するようになすことが望ましい(請求項2)。 However, in the present invention, as shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B), a coil block of a flatwise coil formed by winding a rectangular wire in the thickness direction is stacked in a plurality of stages, preferably in two stages. Therefore, it is desirable to constitute the entire coil (claim 2).
次に請求項4は、上記コアを軟磁性粉末と熱可塑性樹脂との混合材を射出成形して成る成形体にて構成し、且つそのコアを、コイル被覆体の外周面に接する筒状の外周側成形部を含む1次成形体と、コイル被覆体の内周面に接する内周側成形部を含む2次成形体とを境界面で接合して一体化したものである。 Then claim 4, the upper SL core constituted by the molded body formed by injection molding a mixture material of soft magnetic powder and a thermoplastic resin, and the core, a cylindrical shape in contact with the peripheral surface of the coil coating material The primary molded body including the outer peripheral side molded portion and the secondary molded body including the inner peripheral side molded portion in contact with the inner peripheral surface of the coil cover are joined and integrated at the boundary surface.
リアクトルをこのように構成しておくことで、これを次のように製造することができる。
即ちコアを射出成形する工程Aを、コアの、コイル被覆体の外周面に接する筒状の外周側成形部を含む、コイル軸方向の一端側にコイル被覆体の嵌込用の開口を有する形状の1次成形体をコア用の1次成形型にて予め射出成形しておく工程A-1と、コイル被覆体の内周面に接する内周側成形部を含む2次成形体をコア用の2次成形型にて成形する工程A-2と、に分け、工程A-2では、工程A-1で得た1次成形体の外周側成形部にコイル被覆体を内嵌状態に嵌合させ、且つコア用の2次成形型にて外周側成形部を外周側から径方向に拘束し保持した状態で、内周側成形部を含む2次成形体を成形すると同時に、2次成形体と1次成形体及びコイル被覆体を一体化する方法を用いてリアクトルを製造することができる。
By configuring the reactor in this way, it can be manufactured as follows.
In other words, the step A for injection molding the core includes a cylindrical outer peripheral side molding portion that is in contact with the outer peripheral surface of the coil covering body, and a shape having an opening for fitting the coil covering body on one end side in the coil axial direction. The primary molded body of step A-1 is pre-injected with a primary mold for the core, and the secondary molded body including the inner peripheral side molded portion in contact with the inner peripheral surface of the coil cover is used for the core. In step A-2, the coil covering is fitted into the outer peripheral side molding portion of the primary molded body obtained in step A-1. And forming the secondary molded body including the inner peripheral side molded portion simultaneously with the secondary molding in the state where the outer peripheral side molded portion is constrained and held in the radial direction from the outer peripheral side by the secondary molding die for the core. A reactor can be manufactured using the method which integrates a body, a primary compact, and a coil covering.
従来、リアクトルの製造方法としては、外ケースないし容器の内部にコイルをセットした状態で、熱硬化性の樹脂の液に軟磁性粉末を分散状態に混合したものを、外ケースないし容器の内部に注入し、そしてその後これを所定温度に加熱し且つ所定時間かけて樹脂液を硬化反応させ、以てコアを成形すると同時にコイルと一体化させる、いわゆるポッティング成形によるもの(注型成形)が一般的である(例えば特開2007−27185号公報,特開2008−147405号公報等に開示)。 Conventionally, as a method of manufacturing a reactor, a coil is set in an outer case or container, and a mixture of a thermosetting resin and soft magnetic powder is dispersed in an outer case or container. Injecting and then heating it to a predetermined temperature and curing the resin liquid over a predetermined time, so that the core is molded and at the same time integrated with the coil (casting molding) is generally used (For example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2007-27185 and 2008-147405).
しかしながらこの製造方法の場合、軟磁性粉末を含んだ樹脂の液を硬化させるための大型の加熱炉が必要であるとともに、硬化のための多量の熱エネルギーが必要であったり、また硬化のために長い時間がかかり、コスト的に高くなるとともに生産性を高めることが難しいといった問題がある。 However, this manufacturing method requires a large heating furnace for curing the resin liquid containing the soft magnetic powder, and requires a large amount of heat energy for curing. There is a problem that it takes a long time, the cost increases, and it is difficult to increase productivity.
しかるに上記射出成形による製造方法によれば、上記ポッティング成形による製造方法の有する様々な問題を解決することが可能である。
但し単にコイルを射出成形型の内部にセットした状態でコアを射出成形した場合、次のような困難な問題が生ずる。
However, according to the manufacturing method by injection molding, it is possible to solve various problems of the manufacturing method by potting molding.
However, when the core is injection molded simply with the coil set inside the injection mold, the following difficult problem arises.
軟磁性粉末と熱可塑性樹脂との混合材は、成形型のキャビティへの射出時において温度が例えば300℃以上の溶融状態で液状のものであり、射出後に成形型内部で成形型により冷却されて固化し成形体となる。
その際に、或いはその後成形型から取り出されて室温まで冷却される過程で、成形体としてのコアが大きく径方向に収縮しようとする。
The mixed material of the soft magnetic powder and the thermoplastic resin is in a molten state at a temperature of, for example, 300 ° C. or more when injected into the mold cavity, and is cooled by the mold inside the mold after injection. Solidifies into a molded body.
At that time, or in the process of being taken out from the mold and then cooled to room temperature, the core as the molded body tends to shrink greatly in the radial direction.
ところがコアの内部には金属製のコイルが位置しているため、コアはコイルの外周側において径方向に収縮することができず(コアと金属製のコイルとの間には熱膨張係数に大きな差がある)、その結果コイルの外周側部分が周方向に収縮しようとして、図21に示すようにコア16の外周側成形部に亀裂Kが発生してしまうのである。
コア16におけるこのような亀裂Kの発生はリアクトルとしての性能を低下させる要因となる。
However, since the metal coil is located inside the core, the core cannot radially contract on the outer peripheral side of the coil (the coefficient of thermal expansion is large between the core and the metal coil). As a result, the outer peripheral portion of the coil tends to contract in the circumferential direction, and as a result, a crack K occurs in the outer peripheral portion of the core 16 as shown in FIG.
The occurrence of such cracks K in the
しかるにリアクトルを請求項4に示す構成とし、そしてこれを上記した方法で製造するようになした場合、この製造方法ではコアにおける外周側部分(外周側成形部)が予めコイルとは別に単独で1次成形体として成形されているため、コアの成形に際してその内側に位置しているコイルが原因となって外周側成形部に亀裂発生するといった問題は生じない。 However, when the reactor is configured as shown in claim 4 and is manufactured by the above-described method, the outer peripheral side portion (outer peripheral side molding portion) of the core is previously separated from the coil alone by this manufacturing method. Since it is molded as a next molded body, there is no problem that cracks occur in the outer circumferential side molded portion due to the coil located inside the core during molding.
外周側成形部を含む1次成形体が、コイルとは別に単独で予め成形されるため、その成形時に1次成形体、詳しくは外周側成形部が冷却に伴って自由に収縮することができるからである。 Since the primary molded body including the outer peripheral side molded part is preliminarily molded separately from the coil, the primary molded body, specifically, the outer peripheral side molded part can be freely contracted with cooling during the molding. Because.
一方、コイルの内周面(厳密にはコイル被覆体の内周面)に接する内周側成形部を含む2次成形体は、コイルを成形型にセットした状態でコイルと一体に成形されるが、この内周側成形部は径方向に収縮するに際してコイルによる抵抗を特に受けないため、その収縮によって亀裂発生するといった問題は特に生じない。
即ち上記の製造方法によれば、コイルの存在によってコアに亀裂が発生する問題を有効に解決することができる。
On the other hand, the secondary molded body including the inner circumferential side molded portion that is in contact with the inner circumferential surface of the coil (strictly, the inner circumferential surface of the coil covering body) is molded integrally with the coil with the coil set in a molding die. However, since the inner peripheral side molded portion is not particularly subjected to resistance by the coil when contracting in the radial direction, there is no particular problem that cracking occurs due to the contraction.
That is, according to said manufacturing method, the problem that a crack generate | occur | produces in a core by presence of a coil can be solved effectively.
この製造方法ではまた、工程A-1で得た1次成形体の外周側成形部にコイル被覆体を内嵌状態に嵌合させ、そしてその1次成形体の外周側成形部を、コア用の2次成形型にて外周側から径方向に拘束し保持した状態でコアの内周側成形部を含む2次成形体を成形することができる。 In this manufacturing method, the coil cover is fitted into the outer peripheral side molded portion of the primary molded body obtained in step A-1 in an internally fitted state, and the outer peripheral side molded portion of the primary molded body is used for the core. The secondary molded body including the inner peripheral side molding portion of the core can be molded in a state in which the secondary molding die is restrained and held in the radial direction from the outer peripheral side.
この状態でコアの2次成形体を成形した場合、2次成形体の成形に際してコイルが射出圧及び流動圧にてセット位置から位置ずれするのを防止でき、コイルを予め設定した位置に正確に位置決めし且つ保持した状態でコアを成形完了することができる。
従ってコアの成形時にコイルが位置ずれすることによって、コイル複合成形体の特性に悪影響が及ぶのを良好に防止することができる。
When the secondary molded body of the core is molded in this state, it is possible to prevent the coil from being displaced from the set position by the injection pressure and the fluid pressure during the molding of the secondary molded body, and the coil is accurately positioned at a preset position. The core can be completely molded while being positioned and held.
Accordingly, it is possible to satisfactorily prevent adverse effects on the characteristics of the coil composite molded body due to the displacement of the coil during the molding of the core.
本発明においては、コアを射出成形する際にリアクトルケースの容器部とコアとを一体に射出成形しておくことができる(請求項5)。
このようにすれば、コア成形後において即ちリアクトルを製造した後において、別途の工程でリアクトルケースの容器部をリアクトルのコアに取り付ける工程を省くことができる。
In the present invention, it may have been injection-molded integrally with the container portion and the core of the reactor case when injection molding the core (Claim 5).
In this way, after the core is formed, that is, after the reactor is manufactured, the step of attaching the container portion of the reactor case to the core of the reactor in a separate step can be omitted.
本発明のリアクトルはまた、周波数が1〜50kHzの交番磁界中で使用されるもの、例えば上記のハイブリット自動車や燃料電池自動車,電気自動車或いは太陽光発電の昇圧回路に用いられるリアクトルに対して好適に適用可能である(請求項6)。 The reactor of the present invention is also suitable for a reactor used in an alternating magnetic field having a frequency of 1 to 50 kHz, for example, a reactor used in the above hybrid vehicle, fuel cell vehicle, electric vehicle, or solar power generation booster circuit. Applicable (Claim 6 ).
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1において、15はインダクタンス部品としてのリアクトル(チョークコイル)で、軟磁性樹脂成形体から成るコア16の内部に絶縁被膜付きのコイル10が隙間無く埋込状態に内包され、一体化されている。即ちコア16は、ギャップをもたない構造のリアクトルとなるように作製してある。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1,
この実施形態において、コイル10は図4〜図6(A)に示すようにフラットワイズコイルで、平角線材を線材の厚み方向(径方向)に巻き、重ねてコイル形状となしたもので、巻き加工し成形した自由形状状態で径方向に隣接する線材同士が互いに接触状態に重なっている。
In this embodiment, the
本実施形態において、コイル10は図4,図5に示しているように上コイルブロック(以下単に上コイルとする)10-1と下コイルブロック(以下単に下コイルとする)10-2とを巻き方が反対方向になるようにコイル軸方向に上下に2段に段重ねして、それぞれの内径側の端部20を接合し、1つの連続したコイルとして構成してある。但し1本の線材で上コイル10-1と下コイル10-2とを連続して構成したものであっても良い。
尚、上コイル10-1と下コイル10-2との間には大きな電位差が生ずるため、それらの間には図5(B)に示しているように円環状の絶縁シート21が介装してある。ここで絶縁シート21は厚みが約0.5mm程度のものである。
尚図中18はコイル10におけるコイル端子で、径方向外方に突出せしめられている。
In this embodiment, the
Since a large potential difference is generated between the upper coil 10-1 and the lower coil 10-2, an annular insulating
In the figure,
図5(A)に示しているように上コイル10-1,下コイル10-2は同一形状のもので、何れも平面形状が円環状をなしており、従ってコイル10全体も円環状をなしている。
As shown in FIG. 5 (A), the upper coil 10-1 and the lower coil 10-2 have the same shape, and both have a circular shape in plan view, and therefore the
図2に示しているように上コイル10-1,下コイル10-2はコイル軸方向の上下方向の寸法が同一寸法をなしており、それら2つのコイルを合せた全体の高さ寸法がAとされている。尚この高さ寸法Aは絶縁シート21込みの寸法である。
また縦断面における径方向寸法である幅寸法がBとされている。
而してそれら高さ寸法Aと幅寸法Bとの比率であるアスペクト比A/Bが、ここでは0.7〜1.8の範囲内とされている。
尚コイル10は、図1に示しているようにコイル端子18の先端側の一部を除いて全体的にコア16に埋込状態に一体に内包されている。
As shown in FIG. 2, the upper coil 10-1 and the lower coil 10-2 have the same vertical dimension in the coil axis direction, and the total height dimension of these two coils is A. It is said that. This height dimension A is a dimension including the insulating
In addition, a width dimension which is a radial dimension in the longitudinal section is B.
Thus, the aspect ratio A / B, which is the ratio between the height dimension A and the width dimension B, is set within the range of 0.7 to 1.8.
As shown in FIG. 1, the
この実施形態においてコイル10は銅,アルミニウム,銅合金,アルミニウム合金等種々の材質のものを用いることができる(但しこの実施形態ではコイル10は銅製である)。
In this embodiment, the
本実施形態において、コア16は軟磁性粉末と熱可塑性樹脂との混合材を射出成形して得た成形体から成っている。
In the present embodiment, the
絶縁被膜付きのコイル10は、コイル端子18の先端側の一部を除いて、その全体が電気絶縁性の樹脂で外側から被覆されている。
図1〜図3中、24はコイル10と樹脂被覆層22とから成るコイル被覆体で、コイル10はこのコイル被覆体24としてコア16の内部に埋め込まれている。
この実施形態において、樹脂被覆層22の厚みは0.5〜2.0mmとしておくことが好ましい。
この樹脂被覆層22は、軟磁性粉末を含有していない電気絶縁性の熱可塑性樹脂から成っている。その熱可塑性樹脂としてはPPS,PA12,PA6,PA6T,POM,PE,PES,PVC,EVAその他種々の材質のものを用いることができる。
The
In FIG. 1 to FIG. 3,
In this embodiment, the thickness of the
The
図3の分解図にも示しているように、コア16は、1次成形体16-1と2次成形体16-2とを、図1(B)に示す境界面P1で射出成形による接合にて一体化して構成してある。
1次成形体16-1は、図1〜図3に示すようにコイル被覆体24の外周面に接する円筒状の外周側成形部25と、コイル被覆体24の図中下側に位置する底部26とを有する容器状且つコイル軸線方向の図中上端に開口30を有する形状をなしている。
尚、この1次成形体16-1の外周側成形部25には切欠部28が設けられている。
この切欠部28は、後述のコイル被覆体24の厚肉部36(図3参照)を嵌め入れるためのものである。
As is also shown in the exploded view of FIG. 3, the
As shown in FIGS. 1 to 3, the primary molded body 16-1 has a cylindrical outer peripheral side molded
Note that a
The
一方2次成形体16-2は、図1〜図3に示しているようにコイル被覆体24の内周面に接し、且つコイル10の内側の空所を埋めて1次成形体16-1における底部26に達する内周側成形部32と、コイル被覆体24の図中上側に位置し、1次成形体16-1における上記の開口30を閉鎖して、1次成形体16-1の凹所40及びそこに収容されたコイル被覆体24を内側に隠蔽する上部の円形の蓋部34とを一体に有している。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 3, the secondary molded body 16-2 is in contact with the inner peripheral surface of the
一方、コイル10を被覆する樹脂被覆層22もまた、図4の分解図にも示しているように1次成形体22-1と2次成形体22-2とから成っており、それらが図1(B)に示す境界面P2において射出成形による接合にて一体化されている。
On the other hand, the
1次成形体22-1は、コイル10の外周面を被覆する円筒状の外周被覆部46と、コイル10の下端面の全体を被覆する下被覆部48とを一体に有している。
一方2次成形体22-2は、コイル10の内周面を被覆する円筒状の内周被覆部50と、コイル10の上端面の全体を被覆する上被覆部52とを一体に有している。
尚、1次成形体22-1には径方向外方に突出する厚肉部36が全高に亘って形成されており、その厚肉部36に、これを径方向に貫通する一対のスリット38が形成されている。
コイル10における上記の一対のコイル端子18は、これらスリット38を貫通して1次成形体22-1の径方向外方に突出せしめられている。
また2次成形体22-2には、径方向外方に突出する舌片状の突部42が上被覆部52に一体に形成されている。1次成形体22-1における厚肉部36は、その上面がこの突部42にて被覆される。
The primary molded body 22-1 integrally includes a cylindrical outer
On the other hand, the secondary molded body 22-2 integrally includes a cylindrical inner
The primary molded body 22-1 is formed with a
The pair of
In addition, a tongue-
図3〜図10に、図1のリアクトル15の製造方法が具体的に示してある。
この実施形態では、図6及び図7に示す手順に従って図6(A)に示す絶縁被膜付きのコイル10を外側から包み込むように樹脂被覆層22を形成し、コイル10と樹脂被覆層22とを一体化して成るコイル被覆体24を構成する。
3 to 10 specifically show a method for manufacturing the
In this embodiment, the
このとき、図6(B)に示しているように先ず外周被覆部46と下被覆部48を一体に有する1次成形体22-1を成形し、しかる後に図7(C)に示すように内周被覆部50と上被覆部52とを一体に有する2次成形体22-2を成形し、樹脂被覆層22の全体を成形する。
At this time, as shown in FIG. 6B, first, the primary molded body 22-1 having the outer
図9に、その際の具体的な成形方法が示してある。
図9(A)において、54はコイル被覆体24具体的には樹脂被覆層22用の1次成形型で、上型56と下型58を有している。
ここで下型58は中型部58Aと外型部58Bとを有している。
FIG. 9 shows a specific molding method at that time.
In FIG. 9A, 54 is a primary molding die for the coil covering 24, specifically, the
Here, the
図9(A)に示す1次成形型54を用いた1次成形では、先ずコイル10を1次成形型54にセットする。このときコイル10は図4に示す向きとは上下の向きを逆向きにしてセットする。
詳しくは下コイル10-2が上側に、上コイル10-1が下側に位置するように上下を逆向きにして1次成形型54にセットする。
そして中型部58Aをコイル10の内周面に接触させて、この中型部58Aによりコイル10の内周面を径方向に拘束し保持する。
In the primary molding using the primary molding die 54 shown in FIG. 9A, the
Specifically, it is set in the
Then, the
そして1次成形型54の、コイル10の外周側に形成された1次成形キャビティ66に通路68を通じて樹脂(熱可塑性樹脂)材料を射出し、図1及び図6(B)に示す樹脂被覆層22の1次成形体22-1を射出成形する。
詳しくは、図9(B)に示す外周被覆部46と下被覆部48とを一体に有する1次成形体22-1を射出成形する。
Then, a resin (thermoplastic resin) material is injected through a
Specifically, a primary molded body 22-1 having an outer
以上のようにして樹脂被覆層22の1次成形体22-1を成形したら、これと一体のコイル10とともに、それらを図9(B)に示す2次成形型70にセットする。
このとき、図9(B)に示しているようにコイル10を1次成形体22-1とともに上下逆向きにして2次成形型70にセットする。
この2次成形型70は、上型72と下型74とを有している。また下型74は、中型部74Aと外型部74Bとを有している。
この2次成形型70は、1次成形体22-1をコイル10とともにセットした状態で、その内周側と上側とに2次成形キャビティ80を形成する。
When the primary molded body 22-1 of the
At this time, as shown in FIG. 9B, the
The
The secondary molding die 70 forms a
この2次成形型70を用いた2次成形では、通路82を通じて1次成形の際の樹脂材料と同一の樹脂材料を2次成形キャビティ80に射出し、樹脂被覆層22における2次成形体22-2を射出成形して同時にこれを1次成形体22-1及びコイル10と一体化する。
In the secondary molding using the secondary molding die 70, the same resin material as that in the primary molding is injected into the
本実施形態では、以上のようにして成形されたコイル被覆体24を、図1のコア16の成形の際にコア16と一体化する。
その具体的な手順が図8及び図10に示してある。
この実施形態では、コア16の全体を成形するに際して、図8に示すように先ず容器状をなす1次成形体16-1を予め成形しておく。
In the present embodiment, the
The specific procedure is shown in FIGS.
In this embodiment, when the
そしてその後において、図8(A)に示すように容器状をなす1次成形体16-1の凹所40の内部に、図6及び図7に示す手順で成形したコイル被覆体24を、1次成形体16-1の開口30を通じて図中下向きに全高に亘って嵌め込み、コイル被覆体24を1次成形体16-1にて保持させる。
Thereafter, as shown in FIG. 8 (A), the coil covering 24 molded in the procedure shown in FIGS. 6 and 7 is placed in the
そしてその状態で1次成形体16-1とコイル被覆体24とを成形型にセットし、コア16における2次成形体16-2を射出成形して、これを1次成形体16-1及びコイル被覆体24と一体化する。
In this state, the primary molded body 16-1 and the
図10(A)は、1次成形体16-1を成形するコア16用の1次成形型を示している。
84は、1次成形体16-1を成形する1次成形型で、上型86と下型88とを有している。
FIG. 10A shows a primary mold for the
ここでは通路92を通じて軟磁性粉末と熱可塑性樹脂の混合材をキャビティ94に射出成形し、以て外周側成形部25と底部26とを一体に有する1次成形体16-1を成形する。
Here, the mixed material of the soft magnetic powder and the thermoplastic resin is injection-molded into the
図10(B)は、コア16における2次成形体16-2を成形する2次成形型を示している。
96はその2次成形型で、上型98と下型100とを有している。
この2次成形では、先に成形した1次成形体16-1にコイル被覆体24を嵌め込み、保持させた状態で、それらを2次成形型96にセットする。
FIG. 10B shows a secondary mold for molding the secondary molded body 16-2 in the
In this secondary molding, the
このとき、1次成形体16-1はその外周面が2次成形型96への全周に亘る接触によって径方向に位置決めされ、更に底部26の下面が2次成形型96内において上下方向に位置決状態に保持される。
即ちコイル被覆体24が1次成形体16-1を介して2次成形型96内で径方向にも、また上下方向にも位置決めされ保持される。
At this time, the outer peripheral surface of the primary molded body 16-1 is positioned in the radial direction by contact over the entire periphery to the secondary molding die 96, and the lower surface of the
That is, the
この2次成形では、その状態でキャビティ104よりも図中上方の通路102を通じキャビティ104内に1次成形の際と同一の混合材を射出し、以て図1(B),図3及び図8(B)の2次成形体16-2を成形し、同時にこれを1次成形体16-1及びコイル被覆体24と一体化する。
ここにおいて図1及び図8(B)に示すリアクトル15が得られる。
In this secondary molding, the same mixed material as that in the primary molding is injected into the
Here, the
以上のような本実施形態では、絶縁被膜付きのコイル10が外側から樹脂被覆層22にて被覆され保護された状態で、軟磁性粉末と熱可塑性樹脂との混合材が射出されてコア16が成形されるため、射出に際して混合材に含まれる鉄粉等の軟磁性粉末がコイル10の絶縁被膜に直接強く当ったり擦れたりするといったことがなく、従ってコア16の成形時にコイル10の絶縁被膜に軟磁性粉末が当ることによって絶縁被膜が損傷してしまうのを有効に防止することができる。
In the present embodiment as described above, in a state where the
またコア16とコイル10の絶縁被膜との間には樹脂被覆層22が保護層ないし緩衝層として介在しているため、コア16の膨張収縮に伴う熱応力が絶縁被膜に直接作用することはなく、従ってその熱応力に起因する絶縁被膜の損傷の問題も解決することができる。
またコイル10は樹脂被覆層22と一体のコイル被覆体24をなしているため、コア16を射出成形する際にコイル10が変形を生じるのも良好に防止することができる。
Further, since the
Moreover, since the
この実施形態では、コア16を射出成形する工程を、コイル被覆体24の外周面に接する筒状の外周側成形部25を含む1次成形体16-1を予め射出成形しておく1次成形の工程と、コイル被覆体24の内周面に接する内周側成形部32を含む2次成形体16-2を成形する2次成形の工程とに分け、そして2次成形の工程では、先の射出成形にて得た1次成形体16-1の外周側成形部25にコイル被覆体24を内嵌状態に嵌合させ、且つコア用の2次成形型96にてその外周側成形部25を外周側から径方向に拘束し保持した状態で、内周側成形部32を含む2次成形体16-2を成形し且つ同時に1次成形体16-1及びコイル被覆体24と一体化する。
In this embodiment, the step of injection molding the
即ちこの実施形態では、コア16における外周側成形部25が、予めコイル10とは別に単独で1次成形体16-1として成形されているため、コア16の成形に際してその内側に位置しているコイル10が原因となって外周側成形部25に亀裂発生するといった問題は生じない。
That is, in this embodiment, since the outer peripheral
この実施形態ではまた、コイル被覆体24即ちコイル10を1次成形体16-1を介してコア16用の2次成形型96にて位置決めし保持した状態で、コアの2次成形体16-2を成形するため、その際にコイル10が射出圧及び流動圧にてセット位置から位置ずれするのを防止でき、コイル10を予め設定した位置に正確に位置決めし且つ保持した状態でコア16を成形完了することができる。
従ってコア16の成形時にコイル10が位置ずれすることによって、リアクトル15の特性に悪影響が及ぶのを良好に防止することができる。
In this embodiment, the core secondary molded body 16-is also formed in a state where the
Therefore, it is possible to satisfactorily prevent adverse effects on the characteristics of the
更に容器状をなす1次成形体16-1の凹所40にコイル被覆体24を収容し保持させた状態で、2次成形体16-2を成形するため、成形作業性が良好となるとともに、2次成形体16-2を成形する際に1次成形体16-1自身にてコイル被覆体24をコイル軸線方向である上下方向にも位置決めし保持しておくことができる。
Furthermore, since the secondary molded body 16-2 is molded in a state where the
本実施形態では、コイル被覆体24の樹脂被覆層22を射出成形するに際し、成形を少なくとも2回に分けて行うことで、コイル10を成形型により良好に位置決めし保持した状態で成形を行うことができ、成形に際してコイル10が射出圧や流動圧により位置ずれしてしまうのを防止することができる。
In the present embodiment, when the
また本実施形態では、コイル被覆体24をコア16の1次成形体16-1とともにコア用の2次成形型96にセットした状態で、コア16の2次成形体16-2を射出成形する際、射出圧ないし流動圧が強く作用する樹脂被覆層22の内周被覆部50及び上被覆部52に、樹脂被覆層22における1次成形体22-1と2次成形体22-2との接合部が位置していないので、軟磁性粉末が強い射出圧の下でその接合部の隙間から浸入してコイル10の絶縁被膜12を傷付けてしまうのを良好に回避することができる。
In the present embodiment, the secondary molded body 16-2 of the
リアクトル15におけるコイル10をフラットワイズコイル,エッジワイズコイルを用いて構成し、総ターン数及び平角線材の断面積は変えずに、コイル縦断面のアスペクト比A/Bを様々に変えてリアクトルの重量減,損失減に対する効果を調べた。
結果が表1に示してある。
The
The results are shown in Table 1.
表1中、比較例1はエッジワイズコイルを図20に示す形態で、即ちコイルブロックを重ねることなく連続した形態のエッジワイズコイルを単体で用いた例で、この比較例1のリアクトルは従来一般に用いられている形態のものである。
そこでこの表1では、これを基準として(100として)各実施例及び他の各比較例の重量比,損失比等の特性を評価している。
In Table 1, Comparative Example 1 is an example in which the edgewise coil is in the form shown in FIG. 20, that is, an edgewise coil having a continuous form without overlapping coil blocks, and the reactor of Comparative Example 1 is generally used in the past. It is of the form used.
Therefore, in Table 1, the characteristics such as the weight ratio and loss ratio of each example and each other comparative example are evaluated based on this (100).
尚比較例2は、コイルブロックを上下に重ねないでフラットワイズコイルを単体で用いた例で、実施例1はエッジワイズコイルを内周側のコイルブロックと外周側のコイルブロックとに分けて、それらを巻き方が反対になるよう径方向に2重に重ねて2列に配置し下側で接続した例、実施例2はフラットワイズコイルを上下のコイルブロックに分けて、それらを巻き方が反対になるよう上下に2段重ねに配置し内周で接続した例である。 Comparative Example 2 is an example in which the flatwise coil is used alone without overlapping the coil blocks, and in Example 1, the edgewise coil is divided into an inner peripheral coil block and an outer peripheral coil block. Example 2 in which the two are overlapped in the radial direction so that the winding directions are opposite and arranged in two rows and connected on the lower side, Example 2 divides the flatwise coil into upper and lower coil blocks, and how to wind them This is an example in which two layers are arranged vertically so as to be opposite and connected on the inner periphery.
同様に実施例3、比較例3、比較例4は、同じくフラットワイズコイルを上下のコイルブロックに分けて、それらを巻き方が反対になるよう上下に2段重ねに配置し内周で接続した例で、平角線材の断面積を実施例2と同じに保ったまま偏平度を下げていった場合である。平角線材の偏平度は、実施例2、実施例3、比較例3、比較例4の順にそれぞれ11.25、8.33、5.0、3.45である。 Similarly, in Example 3, Comparative Example 3, and Comparative Example 4, the flatwise coil is similarly divided into upper and lower coil blocks, and they are arranged in two tiers in the vertical direction so that the winding directions are opposite and connected on the inner circumference. In this example, the flatness is lowered while the cross-sectional area of the rectangular wire is kept the same as in Example 2. The flatness of the flat wire is 11.25, 8.33, 5.0, 3.45 in the order of Example 2, Example 3, Comparative Example 3, and Comparative Example 4, respectively.
更に実施例4はフラットワイズコイルを上下方向に3つのコイルブロックに分けて、それらを上下のコイルが中央のコイルと巻き方が反対になるように、上下に3段に段重ねに配置し、下と中央のコイルは内周で接続し、中央と上のコイルは外周で接続した例である。実施例5、比較例5は、エッジワイズコイルを内周側と外周側との2つのコイルブロックに分けて、それらを巻き方が反対になるよう径方向に重なる状態に2列に配置し下側で接続した例で、平角線材の断面積を実施例1と同じに保ったまま偏平度を下げていった場合である。平角線材の偏平度は、実施例1、実施例5、比較例5の順にそれぞれ11.25、5.0、3.45である。 Furthermore, Example 4 divides the flatwise coil into three coil blocks in the vertical direction, and arranges them in three layers up and down so that the upper and lower coils are opposite to the central coil in the winding direction. In this example, the lower and center coils are connected on the inner periphery, and the center and upper coils are connected on the outer periphery. In Example 5 and Comparative Example 5, the edgewise coil is divided into two coil blocks of the inner peripheral side and the outer peripheral side, and these are arranged in two rows so as to overlap in the radial direction so that the winding methods are opposite. In this example, the flatness is lowered while the cross-sectional area of the rectangular wire is kept the same as in Example 1. The flatness of the flat wire is 11.25, 5.0, and 3.45 in the order of Example 1, Example 5, and Comparative Example 5, respectively.
(a)リアクトルの構成
表1に示す実施例,比較例のものは何れもコア材の軟磁性粉末としてFe-2Si(質量%)の組成のものを用いた。
(a) Reactor configuration In the examples and comparative examples shown in Table 1, Fe-2Si (mass%) composition was used as the soft magnetic powder of the core material.
更にコイルブロックを上下又は径方向の内外に重ねて配置してある場合には0.5mmの厚みの絶縁シートを中間に介在させてある。
表1中のA/Bの値はその絶縁シート込みの値である。
また実施例、比較例全て、コア材の材質は軟磁性粉末として、アルゴンガスを用いて噴霧した軟磁性粉末を使用し、粉末熱処理は酸化防止や還元作用を狙って水素中で750℃×3時間行った。またコア材として1〜50kHzの交番磁界中で使用されることを想定し、軟磁性粉末は粉末熱処理後に250μm以下に篩で篩ったものを使用した。
Furthermore, when the coil block is arranged so as to be overlapped vertically or radially, an insulating sheet having a thickness of 0.5 mm is interposed in the middle.
The value of A / B in Table 1 is the value including the insulating sheet.
In all of the examples and comparative examples, the core material is soft magnetic powder, and soft magnetic powder sprayed with argon gas is used. The powder heat treatment is 750 ° C. × 3 in hydrogen for the purpose of preventing oxidation and reducing action. Went for hours. In addition, assuming that the core material is used in an alternating magnetic field of 1 to 50 kHz, the soft magnetic powder used was sieved to 250 μm or less after powder heat treatment.
次いで、透磁率を適正な範囲に制御するためや熱伝導率を高めるための観点及び金型内での流動性の観点から、軟磁性粉末を65体積%の配合でPPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂と混合した。そして2軸混練機により約300℃で樹脂を溶融させ、軟磁性粉末と練り合わせてペレット化した。
そして横型インラインスクリュー式射出成形装置により、このペレット状の軟磁性混練物を約300℃で加熱し溶融状態として、これを金型内に射出した後、冷却してコア材を作製した。
このコア材の材料特性としては、初比透磁率は約14.6であり、磁気飽和する磁束密度は約1.3テスラであった。また体積抵抗率は3〜10×10−3Ω・m、熱伝導率は2.0〜3.5W/(m・K)、比熱は0.6〜0.65kJ/(kg・K)であった。またヤング率は20〜25GPa、ポアソン比は0.3〜0.35、線膨張係数は2〜3×10−5K−1であった。
Next, from the viewpoint of controlling the magnetic permeability within an appropriate range, increasing the thermal conductivity, and from the viewpoint of fluidity in the mold, the soft magnetic powder is blended with 65% by volume of PPS (polyphenylene sulfide) resin and Mixed. The resin was melted at about 300 ° C. by a biaxial kneader and kneaded with soft magnetic powder to form a pellet.
The pellet-like soft magnetic kneaded product was heated at about 300 ° C. by a horizontal in-line screw injection molding apparatus to be in a molten state, and injected into a mold, and then cooled to produce a core material.
As the material characteristics of the core material, the initial relative permeability was about 14.6, and the magnetic saturation density was about 1.3 Tesla. The volume resistivity is 3 to 10 × 10 −3 Ω · m, the thermal conductivity is 2.0 to 3.5 W / (m · K), and the specific heat is 0.6 to 0.65 kJ / (kg · K). there were. The Young's modulus was 20 to 25 GPa, the Poisson's ratio was 0.3 to 0.35, and the linear expansion coefficient was 2 to 3 × 10 −5 K −1 .
コイルは、電気抵抗減及び表皮効果低減の観点から純銅のエナメル被膜(絶縁被膜)付きの平角線材を使用した。エナメル被膜は耐熱性の観点からポリアミドイミド樹脂を用い、膜厚は20〜30μmとした。
樹脂被覆層22は、耐電圧3000V以上に耐えうるためにPPS樹脂製とし、その肉厚はコイル内周側は0.5mm、コイル外周側と上下面側は1mmの肉厚とした。
尚コアの軸心と軸方向中央は、コイルの軸心と軸方向中央が一致するように揃えて配置してある。
The coil used was a rectangular wire with an enamel coating (insulating coating) of pure copper from the viewpoint of reducing electrical resistance and reducing the skin effect. The enamel film was made of polyamideimide resin from the viewpoint of heat resistance, and the film thickness was 20 to 30 μm.
The
In addition, the axial center of the core and the axial center are aligned so that the axial center of the coil and the axial center coincide with each other.
(b)評価方法
全ての特性評価は、リアクトル15を図14に示す容器部110と蓋部112とを有するアルミケース(リアクトルケース)114の内部に収納した状態で行った。
ここでアルミケース114の肉厚は5mm厚の寸法とした。
またアルミケース114とリアクトルとの固定はシリコーン樹脂にて行った。
(b) Evaluation method All the characteristic evaluations were performed in a state where the
Here, the thickness of the
The
(c)インダクタンスの測定
インダクタンスの測定は、アルミケース114に入ったリアクトル15を昇圧チョッパ回路に組込み、入力電圧300V、昇圧後電圧600V、スイッチング周波数10kHzで所定の重畳電流を流して回路を駆動させた。そしてリアクトルに流れる電流(片方の端子にクランプ式電流計を取り付け測定)の波形を測定し、ある時間間隔の電流波形の傾きからインダクタンスを算出した。
(c) Inductance measurement Inductance measurement is performed by incorporating the
(d)損失測定
損失の測定は以下の方法にて行った。
水冷プレート上にアルミケース114に入ったリアクトル15を固定した。このとき熱伝導グリスを水冷プレートとアルミケース114の間に薄く塗布した。
重畳電流0A及び50Aで300V→600Vに10kHzの条件でインダクタンス測定と同じ昇圧チョッパ回路で駆動させ、熱的に定常状態(コアの内部温度や冷却水温が時間的に変化しなくなる状態)になるまで連続運転した。また冷却水はチラー(恒温水循環装置)で50℃、毎分10リットルで流れるよう制御した。
この時のコア内部の温度を数点測定して、その最も高い温度を内部温度とした。温度の測定箇所は図15の11点とし、そこに熱電対を埋め込んで測定を行った。ただし同一断面に埋め込むのではなく、隣り合う点の埋め込みの影響を避けるため円周方向に少しずつずらしながら11点の測定点を配置した。
この時の水冷プレートの冷却水の流量と、入側と出側の温度との差から熱量を測定し、重畳電流0Aの値を鉄損、重畳電流50Aの値を全損失、全損失−鉄損を重畳電流50Aの銅損とした。
(d) Loss measurement The loss was measured by the following method.
The
Driven by the same step-up chopper circuit as the inductance measurement under the condition of 10 kHz from 300 V to 600 V with superimposed currents of 0 A and 50 A, until it reaches a thermal steady state (a state in which the internal temperature of the core and the cooling water temperature do not change over time) Continuous operation. The cooling water was controlled to flow at 50 ° C. and 10 liters per minute with a chiller (constant temperature water circulation device).
The temperature inside the core at this time was measured at several points, and the highest temperature was taken as the internal temperature. The temperature was measured at 11 points in FIG. 15, and a thermocouple was embedded therein for measurement. However, instead of embedding in the same cross section, eleven measurement points were arranged while gradually shifting in the circumferential direction in order to avoid the effect of embedding adjacent points.
At this time, the amount of heat is measured from the difference between the flow rate of the cooling water in the water cooling plate and the temperature on the inlet side and the outlet side, the value of superimposed current 0A is iron loss, the value of superimposed current 50A is total loss, total loss-iron The loss was defined as a copper loss with a superimposed current of 50A.
ここで、重畳電流0Aではコイルの発熱はほとんどなく、銅損は0と考えられる。よって重畳電流0Aでの全損失=鉄損である。また鉄損は重畳電流に依存しないため一定と考えられる。よって重畳電流50Aの全損失から鉄損を差し引けば、残りは重畳電流50Aでの銅損である。ただしリアクトルに流れる電流から直流重畳電流を除いた電流振幅分によるコイルの発熱は小さいと仮定している。 Here, at the superimposed current 0A, the coil hardly generates heat, and the copper loss is considered to be zero. Therefore, the total loss at the superimposed current of 0 A = iron loss. The iron loss is considered constant because it does not depend on the superimposed current. Therefore, if the iron loss is subtracted from the total loss of the superimposed current 50A, the remainder is the copper loss at the superimposed current 50A. However, it is assumed that the heat generation of the coil due to the current amplitude obtained by removing the DC superimposed current from the current flowing through the reactor is small.
表1の比較例1を基準とした各実施例及び他の比較例の重量比及び損失比が図11に示してある。
図中横軸はアスペクト比A/Bを表し、また縦軸は重量比(図11(A)),損失比(図11(B))を表している。
図11(A),(B)から、コイル縦断面のアスペクト比A/Bを0.7〜1.8の範囲内とすることで、インダクタンスを比較例1とほぼ同等に維持しながら、比較例1に対して重量比及び損失を99%以下に低減できることが見て取れる。
重量比と損失比でA/Bに対する傾向が少し異なるのは、平角線材の偏平度の違いにより、表皮効果による損失が違ってきている影響のためと考えられる。より詳しくは偏平度が小さい方が、表皮効果の影響で銅損が大きくなるため、コイルの重量の変化分より、損失の方が大きく変化している。図11の(A)でA/Bの範囲が0.65〜2.0、図11の(B)でA/Bの範囲が0.7〜1.8と異なるのはこのためである。
The weight ratio and loss ratio of each example and other comparative examples based on Comparative Example 1 in Table 1 are shown in FIG.
In the figure, the horizontal axis represents the aspect ratio A / B, and the vertical axis represents the weight ratio (FIG. 11A) and the loss ratio (FIG. 11B).
11A and 11B, the aspect ratio A / B of the coil longitudinal section is within the range of 0.7 to 1.8, so that the inductance is maintained substantially equal to that of the comparative example 1 while comparing. It can be seen that the weight ratio and loss can be reduced to 99% or less compared to Example 1.
The reason why the tendency to A / B is slightly different between the weight ratio and the loss ratio is thought to be due to the influence of the loss due to the skin effect due to the difference in flatness of the flat wire. More specifically, since the copper loss increases due to the skin effect when the flatness is small, the loss changes more greatly than the change in the weight of the coil. This is why the A / B range is 0.65 to 2.0 in FIG. 11A and the A / B range is 0.7 to 1.8 in FIG.
尚、コイル内周側部分のコア直径とコイル縦断面の周長の比率(コイル内周側部分のコア直径/コイル縦断面の周長)は、実施例1が0.81,実施例2が0.86,実施例3が0.87,実施例4が0.84,実施例5が0.86である。
以上のように本発明では、コイル内周側部分のコア直径とコイル縦断面の周長との比率を0.8以上としておくことが望ましい。
In addition, the ratio of the core diameter of the coil inner peripheral portion to the peripheral length of the coil longitudinal section (core diameter of the coil inner peripheral portion / peripheral length of the coil vertical cross section) is 0.81 in the first embodiment and in the second embodiment. 0.86, Example 3 is 0.87, Example 4 is 0.84, and Example 5 is 0.86.
As described above, in the present invention, it is desirable that the ratio of the core diameter of the coil inner peripheral side portion and the peripheral length of the coil longitudinal section be 0.8 or more.
ところで、コアの内部にコイルを内包状態に埋め込んで一体化した形態のリアクトルにあっては、インダクタンスを高く確保しようとするとコアの発熱が大となり、一方発熱を小さく抑制しようとするとインダクタンスも低くなってしまうといった困難な問題が内在する。
具体的には、従来リアクトルにおけるコアの軟磁性粉末としてFe-Si系のFe基合金粉末が一般に使用されているが、これはFeにSiを含有させることで磁歪を小さくでき、従ってその磁歪に起因するコア振動を小さく抑制できるからである。
By the way, in the case of a reactor in which the coil is embedded and integrated in the core, the core generates a large amount of heat when trying to secure a high inductance, while the inductance decreases when trying to suppress the heat generation to a low level. There are inherent problems such as
Specifically, Fe-Si based Fe-based alloy powders are generally used as soft magnetic powders for cores in conventional reactors. However, this can reduce magnetostriction by adding Si to Fe, and therefore the magnetostriction is reduced. This is because the resulting core vibration can be suppressed small.
FeにSiを含有させた場合、Siの含有量の増加に連れて磁歪が小さくなり、Si含有量6.5%の下で磁歪はゼロとなり、6.5%を超えると磁歪は負となる(6.5%以下では磁歪は正)。一方コアロスは6.5%で極小となり、これよりもSiが多くなっても少なくなってもコアロスは増大する。
従って磁歪及びこれに起因するコア振動の観点からはSiを6.5%含有させたものが良好である。
When Si is contained in Fe, the magnetostriction decreases as the Si content increases. The magnetostriction becomes zero when the Si content is 6.5%, and the magnetostriction becomes negative when it exceeds 6.5%. (The magnetostriction is positive at 6.5% or less). On the other hand, the core loss becomes minimum at 6.5%, and the core loss increases even if the amount of Si increases or decreases.
Therefore, from the viewpoint of magnetostriction and core vibration resulting therefrom, a composition containing 6.5% Si is preferable.
コアの軟磁性粉末としてFe-6.5%Siの組成を有する軟磁性粉末を用いたリアクトルはまた、コアロスが低く、動作時の発熱も小さい特性を有するが、反面においてインダクタンスが十分に高くないといった難点を有する。 A reactor using a soft magnetic powder having a composition of Fe-6.5% Si as a core soft magnetic powder also has low core loss and small heat generation during operation, but on the other hand, the inductance is not sufficiently high. Have the following disadvantages.
一方Siの含有量を3%,2%と少なくして純Feに近づけて行くと、これに伴ってインダクタンスは高くなるが、逆にコアロスが大きくなり、発熱も大きくなってしまう。
発熱が大きくなればリアクトルの温度上昇が大となって、リアクトルが高温度に達してしまい、場合によってコア材内部で設定された許容最高温度を超える部分が出てきてしまう。
On the other hand, when the Si content is reduced to 3% or 2% and the value approaches that of pure Fe, the inductance increases, but conversely, the core loss increases and the heat generation also increases.
If the heat generation increases, the temperature rise of the reactor becomes large, the reactor reaches a high temperature, and in some cases, a portion exceeding the allowable maximum temperature set inside the core material appears.
例えば自動車の昇圧回路に用いられるリアクトルは極めて長期に亘って使用される部品であり、温度上昇が長期間繰り返されると熱履歴によりバインダとしての樹脂が劣化し、ひいては部品寿命を短くしてしまうことに繋がる。
このためリアクトルには許容可能な到達温度(最高温度)が設定され、内部発熱による温度上昇がその設定最高温度以下に抑制されることが求められる。
For example, a reactor used in a booster circuit of an automobile is a component that is used for a very long time, and if the temperature rise is repeated for a long period of time, the resin as a binder deteriorates due to the thermal history, which in turn shortens the component life. It leads to.
For this reason, an allowable reached temperature (maximum temperature) is set for the reactor, and the temperature rise due to internal heat generation is required to be suppressed below the set maximum temperature.
この点においてコア材の軟磁性粉末として上記のFe-6.5Si系の組成を有する軟磁性粉末を用いたリアクトルの場合、コア材内部における発熱が小さく、到達温度を設定された最高到達温度以下に良好に抑制することができる。
ところが一方で、リアクトルとして本来求められるインダクタンス特性が不十分となってしまうのである。
In this respect, in the case of the reactor using the soft magnetic powder having the above-described Fe-6.5Si-based composition as the soft magnetic powder of the core material, heat generation in the core material is small, and the ultimate temperature is below the set maximum ultimate temperature. Can be satisfactorily suppressed.
However, on the other hand, the inductance characteristic originally required as a reactor becomes insufficient.
他方Si含有量の少ない純Feに近い材料のものを用いたものにあっては、インダクタンス特性については十分であるものの、コア材内部での発熱が大きく、到達温度を設定された最高温度以下に抑制することが難しい。
また中間の、例えばFe-3Si組成のものを用いた場合には、インダクタンス,発熱特性の両方の特性が中途半端となってしまって、何れの特性も満足できない場合が生じる。
On the other hand, in the case of using a material close to pure Fe with a low Si content, although the inductance characteristics are sufficient, the heat generation inside the core material is large, and the ultimate temperature is set below the set maximum temperature. It is difficult to suppress.
In addition, when an intermediate, for example, Fe-3Si composition is used, both the inductance and heat generation characteristics become halfway, and there are cases where none of the characteristics can be satisfied.
そこでリアクトルとしては、コアにおけるコイルの内周側部分と外周側部分とを異なった材料で構成し、外周側部分については、軟磁性粉末として純Fe若しくはSiを0.2〜4.0質量%含んだFe基軟磁性合金粉末を含有した高インダクタンス、高発熱のコア材で構成し、一方内周側部分については軟磁性粉末としてSiを1.5〜9.0質量%含み、且つ外周側部分のコア材の軟磁性粉末よりもSiの含有量の多いFe基軟磁性合金の粉末を含有した、外周側部分よりも相対的に低発熱、低インダクタンスのコア材で構成しておくことが望ましい。 Therefore, as the reactor, the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the coil in the core are made of different materials, and the outer peripheral portion is made of 0.2 to 4.0 mass% of pure Fe or Si as a soft magnetic powder. It is composed of a core material with high inductance and high heat generation containing the Fe-based soft magnetic alloy powder, and the inner peripheral side portion contains 1.5 to 9.0% by mass of Si as the soft magnetic powder, and the outer peripheral side. It may be composed of a core material that contains Fe-based soft magnetic alloy powder having a higher Si content than the soft magnetic powder of the core material and has a relatively lower heat generation and lower inductance than the outer peripheral portion. desirable.
特に内周側部分の軟磁性粉末のSi含有量を、外周側部分の軟磁性粉末のSi含有量よりも1.5質量%超となるように多くしておくこと、より望ましくは内周側部分の軟磁性粉末のSi含有量を外周側部分の軟磁性粉末のSi含有量よりも2.5質量%以上多く、更に望ましくは3.5質量%以上多く含有させておくのが良い。 In particular, the Si content of the soft magnetic powder on the inner peripheral side portion should be increased so as to be more than 1.5% by mass than the Si content of the soft magnetic powder on the outer peripheral side portion. The Si content of the portion of the soft magnetic powder is preferably 2.5% by mass or more, and more preferably 3.5% by mass or more, more than the Si content of the soft magnetic powder of the outer peripheral side portion.
コアにおけるコイルの外周側部分は冷却が効き易く、一方内周側部分については冷却が効き難いといった状況があり、この点を鑑みて冷却され易い外周側部分については高インダクタンスが得られる一方で発熱の大きな純Fe若しくはSiを0.2〜4.0質量%含んだFe基軟磁性合金粉末を含有したコア材で構成し、一方冷却が効き難く、熱の逃げ難い内周側部分についてはSiを1.5〜9.0%含んだ高SiのFe基軟磁性合金粉末を含有したコア材で構成しておくのが好都合である。
このようにしておくことで、インダクタンス及び発熱抑制の相反する両特性も満足し得るリアクトルを得ることができる。
以下はこの点を具体的に明らかにしたものである。
In the core, there is a situation that the outer peripheral portion of the coil is easily cooled, while the inner peripheral portion is difficult to cool. In view of this, the outer peripheral portion that is easy to be cooled can obtain high inductance while generating heat. Made of a core material containing Fe-based soft magnetic alloy powder containing 0.2 to 4.0 mass% of pure Fe or Si having a large size, while cooling is difficult and the inner peripheral side portion where heat is difficult to escape is Si It is convenient to use a core material containing a high Si Fe-based soft magnetic alloy powder containing 1.5 to 9.0%.
By doing in this way, it is possible to obtain a reactor that can satisfy both conflicting characteristics of inductance and suppression of heat generation.
The following is a concrete clarification of this point.
図13に示すように、リアクトル15におけるコア16の外周側成形部(外周側部分)25,内周側成形部(内周側部分)32,底部(下面部分)26,蓋部(上面部分)34を、表2及び表3に示す組成の軟磁性粉末を用いたコア材で構成し、それぞれについてインダクタンス測定と最高温度測定とを行った。
As shown in FIG. 13, the outer peripheral side molding part (outer peripheral part) 25, the inner peripheral side molding part (inner peripheral side part) 32, the bottom part (lower surface part) 26, and the lid part (upper surface part) of the core 16 in the
ここで例B-1〜B-9,例A-1〜A-4については、上記の製造方法に従ってリアクトル15を製造した。
一方例A-5については図16に示す製造方法でリアクトル15を製造した。
即ち例A-5については底部26と外周側成形部25とを有する1次成形体16-1を単独で予め成形しておくとともに、図3の2次成形体16-2における内周側成形部32を同じく単独で予め成形しておき、そして1次成形体16-1にコイル被覆体24を内嵌状態に嵌め込み、更にそのコイル被覆体24の内側に予め単独で成形した内周側成形部32を内嵌状態にセットし、そしてそれらを組み合せた状態で成形型にセットして、図3の2次成形体16-2における蓋部34を射出成形し、同時にこれを1次成形体16-1,コイル被覆体24及び内周側成形部32と一体化し、リアクトル15を製造した。
一方A-6については、1次成形体16-1における外周側成形部25と底部26とをそれぞれ単独で別々に成形し、他方2次成形体16-2、詳しくは内周側成形部32と蓋部34とについては図1〜図10に示す方法で成形した。
Here, for Examples B-1 to B-9 and Examples A-1 to A-4, the
On the other hand, for Example A-5, the
That is, in Example A-5, the primary molded body 16-1 having the
On the other hand, for A-6, the outer peripheral side molded
(a)リアクトルの構成
ここで製造したリアクトル15の構成は以下の通りである。
各例全てコア材については軟磁性粉末としてガス噴霧粉を使用し、これを60体積%となる配合でPPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂と混合して構成した。
コイル10はポリアミドイミド樹脂から成る絶縁被膜(被膜の膜厚は20〜30μm)付きの純銅の平角線材(線材寸法は厚み0.85mm,幅9mm)を用い、これをフラットワイズ巻とした上コイル10-1と下コイル10-2とを上下に2段重ねとし、そして内周側端部20同士を接続して、これをポリイミドテープで再絶縁処理をした。
(a) Structure of reactor The structure of the
In each example, the core material was composed of gas spray powder as a soft magnetic powder and mixed with PPS (polyphenylene sulfide) resin in a composition of 60% by volume.
The
上コイル10-1と下コイル10-2との重ね方は、図5(B)に示すように、下コイル10-2に対して上コイル10-1を反転して重ね合せ、通電時電流が同じ回転方向に流れるようにした。
寸法は、コイル内径がφ47mmで、ターン数は下コイル10-2,上コイル10-1ともに18ターンとし、合計で36ターンとした。
また上コイル10-1と下コイル10-2との間には0.5mmの厚みの絶縁シート21を中間に介在させた。
コア16はコイル10を隙間無く内部に埋込状態に内包するものとなしてあり、その寸法はコア外径がφ90mmで、コア高さは40.5mmである。
コア16の軸心とコイル10の軸心及びコア16の軸方向中央とコイル10の軸方向中央とはそれぞれ一致するように揃えて配置している(この点は上記実施形態,実施例,比較例ともに同様)。
As shown in FIG. 5B, the upper coil 10-1 and the lower coil 10-2 are overlapped with each other by inverting the upper coil 10-1 with respect to the lower coil 10-2, To flow in the same direction of rotation.
The dimensions were such that the inner diameter of the coil was 47 mm and the number of turns was 18 for both the lower coil 10-2 and the upper coil 10-1, for a total of 36 turns.
In addition, an insulating
The
The axial center of the
このコア材の材料特性としては、初比透磁率は軟磁性粉末が純Feの時で約13.8、2%Siで約13.5、3%Siで約13.0であり、4%Siで約12.6であり、5%Siで約12.0であり、6.5%Siで約11.1であった。磁気飽和する磁束密度は純Feで約1.3テスラ、2%Siで約1.2テスラ、3%Siで約1.17テスラ、4%Siで約1.14テスラ、5%Siで約1.09テスラ、6.5%Siで約1.02テスラであった。またいずれの組成のコア材も体積抵抗率は3〜10×10−3Ω・m、熱伝導率は2.0〜3.5W/(m・K)、比熱は0.6〜0.65kJ/(kg・K)であった。またヤング率は20〜25GPa、ポアソン比は0.3〜0.35、線膨張係数は2〜3×10−5K−1であった。 As the material characteristics of this core material, the initial relative magnetic permeability is about 13.8 when the soft magnetic powder is pure Fe, about 13.5 for 2% Si, about 13.0 for 3% Si, 4% It was about 12.6 for Si, about 12.0 for 5% Si, and about 11.1 for 6.5% Si. Magnetic saturation density is about 1.3 Tesla for pure Fe, about 1.2 Tesla for 2% Si, about 1.17 Tesla for 3% Si, about 1.14 Tesla for 4% Si, about 1.14 Tesla for 4% Si, about 5 Te It was about 1.02 Tesla with 1.09 Tesla and 6.5% Si. The core material of any composition has a volume resistivity of 3 to 10 × 10 −3 Ω · m, a thermal conductivity of 2.0 to 3.5 W / (m · K), and a specific heat of 0.6 to 0.65 kJ. / (Kg · K). The Young's modulus was 20 to 25 GPa, the Poisson's ratio was 0.3 to 0.35, and the linear expansion coefficient was 2 to 3 × 10 −5 K −1 .
(b-1)インダクタンスの測定
インダクタンスの測定は、上記実施例で述べたのと同様の方法で行った。
(b-2)最高温度の測定
(b-2-1)水冷時の最高温度測定
水冷時の最高温度測定は次のようにして行った。
水冷プレート上に上記のアルミケース114に入ったリアクトルを固定した。このとき熱伝導グリスを水冷プレートとアルミケース114の間に薄く塗布した。
重畳電流50Aで300V→600Vに10kHzの条件でインダクタンス測定と同じ昇圧チョッパ回路で駆動させ、熱的に定常状態(コアの内部温度や冷却水温が時間的に変化しなくなる状態)になるまで連続運転させた。また冷却水はチラー(恒温水循環装置)で50℃、毎分10リットルで流れるよう制御した。この時のリアクトル内部の温度を数点測定して、その最も高い温度を最高温度としている。温度の測定箇所は、図15の11点に熱電対を埋め込んで測定した。ただし同一断面に埋め込むのではなく、隣り合う点の埋め込みの影響を避けるため円周方向に少しずつずらしながら11点の測定点を配置した。
測定結果は、いずれも図15の点Hの位置の温度が最も高いものであった。
また許容温度は、実際に使用される条件と本評価方法の差異及び使用部材の耐熱温度及び寿命の観点から、115℃とした。
これらの結果が表2に併せて示してある。
(b-1) Measurement of inductance Inductance was measured by the same method as described in the above example.
(b-2) Maximum temperature measurement
(b-2-1) Maximum temperature measurement during water cooling The maximum temperature measurement during water cooling was performed as follows.
The reactor contained in the
It is driven by the same step-up chopper circuit as the inductance measurement under the condition of 10 kHz from 300 V to 600 V with superimposed current 50 A and continuously operated until it reaches a steady state (a state in which the internal temperature of the core and the cooling water temperature do not change with time). I let you. The cooling water was controlled to flow at 50 ° C. and 10 liters per minute with a chiller (constant temperature water circulation device). The temperature inside the reactor at this time is measured at several points, and the highest temperature is set as the maximum temperature. The temperature measurement points were measured by embedding thermocouples at 11 points in FIG. However, instead of embedding in the same cross section, eleven measurement points were arranged while gradually shifting in the circumferential direction in order to avoid the effect of embedding adjacent points.
The measurement results were the highest at the position of point H in FIG.
The allowable temperature was set to 115 ° C. from the viewpoint of the difference between the actual use conditions and the present evaluation method and the heat resistant temperature and life of the used member.
These results are also shown in Table 2.
(b-2-2)空冷時の最高温度測定
空冷時の最高温度測定は次のようにして行った。
図17に示すフィン116付きのアルミケース114にリアクトル15を収納し、上面と下面からフィン116付きのアルミケース114に向かって冷却風が流れるよう空冷ファンを20mmの位置に固定した。この時、雰囲気温度は30℃に保たれている。
ファン1個の流量は毎分3000リットルである。
重畳電流30Aで300V→600Vに10kHzの条件でインダクタンス測定と同じ昇圧チョッパ回路で駆動させ、熱的に定常状態(コアの内部温度や冷却水温が時間的に変化しなくなる状態)になるまで連続運転させた。
この時のリアクトル内部の温度を数点測定して、その最も高い温度を最高温度とした。温度の測定箇所は図15の11点とし、そこに熱電対を埋め込んで測定した。ただし同一断面に埋め込むのではなく、隣り合う点の埋め込みの影響を避けるため円周方向に少しずつずらしながら11点の測定点を配置した。
測定結果は、いずれも図15の点Hの位置の温度が最も高いものであった。
また許容温度は、実際に使用される条件と本評価方法の差異及び使用部材の耐熱温度及び寿命の観点から、130℃とした。
結果が表3に併せて示してある。
(b-2-2) Maximum temperature measurement during air cooling Maximum temperature measurement during air cooling was performed as follows.
The
The flow rate of one fan is 3000 liters per minute.
It is driven by the same step-up chopper circuit as the inductance measurement under the condition of 10 kHz from 300 V to 600 V with superimposed current 30 A, and continuously operated until it reaches a steady state (a state in which the internal temperature of the core and the cooling water temperature do not change with time). I let you.
The temperature inside the reactor at this time was measured at several points, and the highest temperature was taken as the maximum temperature. The temperature was measured at 11 points in FIG. 15, and a thermocouple was embedded therein for measurement. However, instead of embedding in the same cross section, eleven measurement points were arranged while gradually shifting in the circumferential direction in order to avoid the effect of embedding adjacent points.
The measurement results were the highest at the position of point H in FIG.
In addition, the allowable temperature was set to 130 ° C. from the viewpoint of the difference between actually used conditions and this evaluation method, and the heat resistant temperature and life of the used member.
The results are also shown in Table 3.
表2及び表3の結果から、上記に従ってリアクトル15におけるコア16の各部の材料を構成することでインダクタンス,最高到達温度のそれぞれの特性をともに満たし得ることが見て取れる。
From the results of Tables 2 and 3, it can be seen that the characteristics of the inductance and the maximum temperature can be satisfied by configuring the material of each part of the core 16 in the
尚、表2及び表3では便宜的に1次成形体16-1における底部26を下面部分とし、2次成形体16-2における蓋部34を上面部分としているが、リアクトル15設置の際に上記の図とは上下逆向きに設置されることも想定され、その場合には蓋部34が下面部分となり、底部26が上面部分となる。
従ってそのような場合には底部26を上面部分として、また蓋部34を下面部分として表2及び表3に示すような材料でこれを構成しておく。
In Tables 2 and 3, for convenience, the
Therefore, in such a case, the
次に図18及び図19は本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態は、リアクトル15におけるコア16をアルミケース(金属製のリアクトルケース)114の容器部110と一体に、具体的にはここでは底部40と外周側成形部25とを有するコア16の1次成形体16-1を容器部110と一体に射出成形した例である。
18 and 19 show another embodiment of the present invention.
In this embodiment, the core 16 in the
ここではアルミケース114の容器部110と1次成形体16-1とを射出成形により一体化した後、コイル被覆体24をそこに内嵌状態にセットし、しかる後コア16における2次成形体16-2を図19に示す成形方法で射出成形し、他部と一体化する。
しかる後、図18(B)に示すアルミケース(リアクトルケース)114の蓋部112を被せて、アルミケース114の内部にリアクトル15を収容状態とする。
Here, after the
Thereafter, the
この例は、コア16が射出成形の成形体であることを利用して、コア16を射出成形する際に、具体的には1次成形体16-1を金属製のアルミケース114の容器部110と一体化するようになしたもので、このようにすれば、コア16成形後において即ちリアクトル15を製造した後において、別途の工程でアルミケース114の容器部110をリアクトル15のコア16に取り付ける工程を省くことができる。
In this example, when the
以上本発明の実施形態,実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described in detail above, this is merely an example, and the present invention can be configured in various modifications without departing from the spirit of the present invention.
10 コイル
10-1 上コイルブロック
10-2 下コイルブロック
15 リアクトル
16 コア
16-1,22-1 1次成形体
16-2,22-2 2次成形体
22 樹脂被覆層
24 コイル被覆体
25 外周側成形部
30 開口
32 内周側成形部
46 外周被覆層
50 内周被覆層
54,84 1次成形型
66 1次成形キャビティ
70,96 2次成形型
80 2次成形キャビティ
110 容器部
114 アルミケース(リアクトルケース)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該コイルを、複数のコイルブロックを互いに接続状態でコイル軸方向である高さ方向又は/及び径方向に且つ前記線材の巻き重ねの方向と直交方向に絶縁シートを介して同軸状に重ねた形態で構成するとともに該絶縁シート込みの、コイル縦断面における高さ寸法をA,径方向寸法である幅方向寸法をBとしたときのアスペクト比A/Bが0.7〜1.8の範囲となしてあり、
前記絶縁被膜付きのコイルを、軟磁性粉を含まない電気絶縁性の樹脂にて外側から全体的に包み込む状態に被覆してコイル被覆体となす一方、
前記コアは、該コイル被覆体を内部に一体に埋め込む状態に前記軟磁性粉末と熱可塑性樹脂との混合材を射出成形して成る成形体にて構成してあり、
前記コイル被覆体の樹脂被覆層を熱可塑性樹脂にて形成し、且つ該樹脂被覆層は、前記コイルの外周面を被覆する外周被覆部を含む成形体と、該コイルの内周面を被覆する内周被覆部を含む成形体とを接合して一体化してあることを特徴とするリアクトル。 A reactor containing a coil formed by winding a rectangular wire with an insulating coating inside a core containing soft magnetic powder in a state of being entirely encased in the core,
A form in which a plurality of coil blocks are connected to each other in the height direction and / or radial direction that is the coil axial direction and coaxially stacked via an insulating sheet in a direction orthogonal to the winding direction of the wire rod. The aspect ratio A / B is in the range of 0.7 to 1.8, where A is the height dimension in the longitudinal section of the coil and B is the width dimension that is the radial dimension. Nashitea is,
On the other hand, the coil with the insulating coating is covered with an electrically insulating resin not containing soft magnetic powder so as to be entirely encased from the outside to form a coil covering,
The core is composed of a molded body formed by injection molding the mixed material of the soft magnetic powder and the thermoplastic resin in a state in which the coil covering body is integrally embedded therein,
The resin coating layer of the coil coating body is formed of a thermoplastic resin, and the resin coating layer covers a molded body including an outer peripheral coating portion that covers the outer peripheral surface of the coil, and an inner peripheral surface of the coil. A reactor , wherein a molded body including an inner periphery covering portion is joined and integrated .
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