JP5834969B2

JP5834969B2 - Reactor

Info

Publication number: JP5834969B2
Application number: JP2012018482A
Authority: JP
Inventors: 賢太郎三田井; 高久金子
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: JP2013157538A

Description

本発明は、コイルと、磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備えたリアクトルに関する。 The present invention relates to a reactor including a coil and a core made of a magnetic powder mixed resin.

従来、コイルと、磁性粉末混合樹脂からなるコアとを備えたリアクトルとして、例えば特許文献１に開示されているリアクトルがある。 Conventionally, as a reactor including a coil and a core made of a magnetic powder mixed resin, for example, there is a reactor disclosed in Patent Document 1.

このリアクトルは、導体線を巻回して構成される円筒状のコイルと、コイルの周囲を覆い磁路を構成する磁性粉末混合樹脂からなるコアとを有している。 This reactor has a cylindrical coil formed by winding a conductor wire, and a core made of a magnetic powder mixed resin that covers the periphery of the coil and forms a magnetic path.

特開２００８−１９８９８１号公報JP 2008-198981 A

リアクトルは、コイルに通電することで発熱し、温度が上昇する。そして、通電を停止することで発熱が停止し、温度が下降する。ところで、コイルとコアの熱膨張率には違いある。そのため、温度の上昇及び下降が繰り返されると、内部応力が集中しやすいコイルの角部周辺において、コアにクラックが発生することがある。 The reactor generates heat by energizing the coil, and the temperature rises. And by stopping energization, heat generation stops and the temperature falls. By the way, the coefficients of thermal expansion of the coil and the core are different. Therefore, if the temperature rises and falls repeatedly, cracks may occur in the core around the corners of the coil where internal stress tends to concentrate.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、コイルの角部周辺におけるコアのクラックの発生を抑えることができるリアクトルを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the reactor which can suppress generation | occurrence | production of the crack of the core in the corner | angular part periphery of a coil.

第１の発明は、通電により磁束を発生するコイルと、コイルの周囲を覆い磁路を形成する磁性粉末混合樹脂からなるコアと、を備えたリアクトルにおいて、コアは、コイルの軸方向両端部に形成される角部の軸方向端面側及び側面側を覆う第１コア部と、第１コア部以外の第２コア部とを有し、第１コア部の弾性率は、第２コア部の弾性率より低いことを特徴とする。 1st invention is a reactor provided with the coil which generate | occur | produces magnetic flux by electricity supply, and the core which consists of magnetic powder mixed resin which covers the circumference | surroundings of a coil and forms a magnetic path, A core is an axial direction both ends of a coil It has a first core part that covers the axial end face side and side face side of the formed corner part , and a second core part other than the first core part, and the elastic modulus of the first core part is that of the second core part. It is characterized by being lower than the elastic modulus.

この構成によれば、温度の上昇及び下降に伴う内部応力が集中しやすいコイルの角部を、弾性率の低い第１コア部によって覆っている。そのため、従来に比べ、コイルの角部周辺における内部応力の集中を緩和することができる。従って、コイルの角部周辺におけるコアのクラックの発生を抑えることができる。 According to this structure, the corner | angular part of the coil in which the internal stress accompanying the rise and fall of temperature tends to concentrate is covered with the 1st core part with a low elastic modulus. Therefore, the concentration of internal stress around the corners of the coil can be reduced as compared with the conventional case. Therefore, the occurrence of core cracks around the corners of the coil can be suppressed.

第１実施形態におけるリアクトルの上面図である。It is a top view of the reactor in 1st Embodiment. 図１におけるII−II矢視断面図である。It is II-II arrow sectional drawing in FIG. 第２実施形態におけるリアクトルの断面図である。It is sectional drawing of the reactor in 2nd Embodiment. 第１及び第２実施形態の変形形態におけるリアクトルの断面図である。It is sectional drawing of the reactor in the modification of 1st and 2nd embodiment.

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、車両駆動用モータを制御するためのモータ制御装置に用いられるリアクトルに、本発明に係る成形品の製造方法を適用した例を示す。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. In this embodiment, the example which applied the manufacturing method of the molded article which concerns on this invention to the reactor used for the motor control apparatus for controlling a vehicle drive motor is shown.

（第１実施形態）
まず、図１及び図２を参照して第１実施形態のリアクトルの構成について説明する。なお、図１及び図２では、コイルの端子の記載を省略している。また、図２における上下方向は、方向を区別するための便宜的に記載したものである。 (First embodiment)
First, the structure of the reactor of 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIG.1 and FIG.2. In FIG. 1 and FIG. 2, the description of the coil terminals is omitted. In addition, the vertical direction in FIG. 2 is described for convenience in order to distinguish the directions.

図１及び図２に示すリアクトル１は、車両に搭載され、車両駆動用モータを制御するためのモータ制御装置に用いられる装置である。リアクトル１は、コイル１０と、ケース１１と、コア１２とを備えている。 A reactor 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a device that is mounted on a vehicle and used in a motor control device for controlling a vehicle driving motor. The reactor 1 includes a coil 10, a case 11, and a core 12.

コイル１０は、通電することで磁束を発生する円筒状の素子である。コイル１０は、表面に絶縁層を有する導体線を巻回して構成されている。コイル１０は、断面形状が矩形状であり、上側に内側角部１００及び外側角部１０１、下側に内側角部１０２及び外側角部１０３をそれぞれ全周に渡って有している。 The coil 10 is a cylindrical element that generates a magnetic flux when energized. The coil 10 is configured by winding a conductor wire having an insulating layer on the surface. The coil 10 has a rectangular cross-sectional shape, and has an inner corner 100 and an outer corner 101 on the upper side, and an inner corner 102 and an outer corner 103 on the lower side, respectively.

ケース１１は、コイル１０を収納するためのアルミニウムからなる有底円筒状の部材である。 The case 11 is a bottomed cylindrical member made of aluminum for housing the coil 10.

コア１２は、コイル１０の周囲を覆い磁路を形成するとともに、コイル１０をケース１１に固定するための磁性粉末混合樹脂からなる円筒状の部材である。コア１２は、第１コア部１２０、１２１と、第２コア部１２２〜１２５とを備えている。 The core 12 is a cylindrical member made of a magnetic powder mixed resin for covering the periphery of the coil 10 to form a magnetic path and fixing the coil 10 to the case 11. The core 12 includes first core portions 120 and 121 and second core portions 122 to 125.

第１コア部１２０は、コイル１０の上側にある内側角部１００及び外側角部１０１を、コイル１０の全周に渡って覆う円板状の部位である。第１コア部１２０は、内側角部１００及び外側角部１０１を覆うとともに、コイル１０の発生した磁束が上下方向に必ず通過するように形成されている。具体的には、内側角部１００及び外側角部１０１を覆うとともに、コイル１０の内周面からコア１２の内周面に渡って水平に形成されるとともに、コイル１０の外周面からコア１２の外周面に渡って水平に形成されている。 The first core part 120 is a disk-shaped part that covers the inner corner part 100 and the outer corner part 101 on the upper side of the coil 10 over the entire circumference of the coil 10. The first core portion 120 covers the inner corner portion 100 and the outer corner portion 101, and is formed so that the magnetic flux generated by the coil 10 always passes in the vertical direction. Specifically, the inner corner portion 100 and the outer corner portion 101 are covered and formed horizontally from the inner peripheral surface of the coil 10 to the inner peripheral surface of the core 12, and from the outer peripheral surface of the coil 10 to the core 12. It is formed horizontally across the outer peripheral surface.

第１コア部１２１は、コイル１０の下側にある内側角部１０２及び外側角部１０３を、コイル１０の全周に渡って覆う円板状の部位である。第１コア部１２１は、内側角部１０２及び外側角部１０３を覆うとともに、コイル１０の発生した磁束が上下方向に必ず通過するように、形成されている。具体的には、内側角部１０２及び外側角部１０３を覆うとともに、コイル１０の内周面からコア１２の内周面に渡って水平に形成されるとともに、コイル１０の外周面からコア１２の外周面に渡って水平に形成されている。 The first core portion 121 is a disk-shaped portion that covers the inner corner portion 102 and the outer corner portion 103 on the lower side of the coil 10 over the entire circumference of the coil 10. The first core portion 121 covers the inner corner portion 102 and the outer corner portion 103 and is formed so that the magnetic flux generated by the coil 10 always passes in the vertical direction. Specifically, the inner corner portion 102 and the outer corner portion 103 are covered and formed horizontally from the inner peripheral surface of the coil 10 to the inner peripheral surface of the core 12, and from the outer peripheral surface of the coil 10 to the core 12. It is formed horizontally across the outer peripheral surface.

第２コア部１２２〜１２５は、第１コア部１００、１０１以外（第１コア部以外）の部位である。 The second core parts 122 to 125 are parts other than the first core parts 100 and 101 (other than the first core part).

第１コア部１２０、１２１の弾性率は、第２コア部１２２〜１２５の弾性率より低くなるように設定されている。具体的には、弾性率の異なる樹脂が用いられている。また、第１コア部１２０、１２１の透磁率は、第２コア部１２２〜１２５の透磁率より低くなるように設定されている。具体的には、磁性粉末の混合比率が調整されている。 The elastic modulus of the 1st core parts 120 and 121 is set so that it may become lower than the elastic modulus of the 2nd core parts 122-125. Specifically, resins having different elastic moduli are used. Further, the magnetic permeability of the first core parts 120 and 121 is set to be lower than the magnetic permeability of the second core parts 122 to 125. Specifically, the mixing ratio of the magnetic powder is adjusted.

次に、効果について説明する。第１実施形態によれば、温度の上昇及び下降に伴う内部応力が集中しやすいコイル１０の角部１００〜１０３を、第２コア部１２２〜１２５より弾性率の低い第１コア部１２０、１２１によって覆っている。そのため、従来に比べ、コイル１０の角部１００〜１０３の周辺における内部応力の集中を緩和することができる。従って、コイル１０の角部１００〜１０３の周辺におけるコア１２のクラックの発生を抑えることができる。 Next, the effect will be described. According to the first embodiment, the corners 100 to 103 of the coil 10 in which internal stress accompanying the rise and fall of temperature tends to concentrate are made to the first core parts 120 and 121 having a lower elastic modulus than the second core parts 122 to 125. Covered by. Therefore, the concentration of internal stress around the corner portions 100 to 103 of the coil 10 can be reduced as compared with the conventional case. Therefore, the occurrence of cracks in the core 12 around the corner portions 100 to 103 of the coil 10 can be suppressed.

リアクトル１のインダクタンスは、コイル１０に流れる電流が大きくなるに従って低下する。しかし、第１実施形態によれば、第１コア部１２０、１２１の透磁率は、第２コア部１２２〜１２５の透磁率より低くなるように設定されている。そのため、コア１２に、磁束が流れにくい部分が形成されることになる。つまり、キャップに相当する部分が形成されることになる。これにより、コイル１０に流れる電流が大きくなった場合であっても、インダクタンスの低下を抑えることができる。 The inductance of the reactor 1 decreases as the current flowing through the coil 10 increases. However, according to the first embodiment, the magnetic permeability of the first core parts 120 and 121 is set to be lower than the magnetic permeability of the second core parts 122 to 125. Therefore, a portion where the magnetic flux hardly flows is formed in the core 12. That is, a portion corresponding to the cap is formed. Thereby, even if the electric current which flows into the coil 10 becomes large, the fall of an inductance can be suppressed.

さらに、第１実施形態によれば、第１コア部１２０、１２１は、コイル１０の発生した磁束が上下方向に必ず通過するように形成されている。そのため、磁束を確実に流れにくくすることができる。つまり、ギャップに相当する部分を確実に形成することができる。 Furthermore, according to 1st Embodiment, the 1st core parts 120 and 121 are formed so that the magnetic flux which the coil 10 generate | occur | produces must pass in an up-down direction. Therefore, it is possible to reliably prevent the magnetic flux from flowing. That is, the portion corresponding to the gap can be reliably formed.

（第２実施形態）
次に、第２実施形態のリアクトルについて説明する。第２実施形態のリアクトルは、第１実施形態のリアクトルの第１コア部が、コイルの発生した磁束が上下方向に通過するように形成されているのに対して、径方向に通過するように形成したものである。第２実施形態のリアクトルは、第１コア部の構成を除いて第１実施形態のリアクトルと同一構成である。 (Second Embodiment)
Next, the reactor of 2nd Embodiment is demonstrated. In the reactor according to the second embodiment, the first core portion of the reactor according to the first embodiment is formed so that the magnetic flux generated by the coil passes in the vertical direction, while passing in the radial direction. Formed. The reactor of 2nd Embodiment is the same structure as the reactor of 1st Embodiment except the structure of a 1st core part.

図３を参照して第２実施形態のインバータ装置の構成について説明する。なお、図３では、コイルの端子の記載を省略している。また、図中における上下方向は、方向を区別するための便宜的に記載したものである。 With reference to FIG. 3, the structure of the inverter apparatus of 2nd Embodiment is demonstrated. In FIG. 3, the description of the coil terminals is omitted. In addition, the vertical direction in the drawing is described for convenience in order to distinguish the directions.

リアクトル２は、コイル２０と、ケース２１と、コア２２とを備えている。コイル２０及びケース２１は、第１実施形態のコイル１０及びケース１１と同一構成である。 The reactor 2 includes a coil 20, a case 21, and a core 22. The coil 20 and the case 21 have the same configuration as the coil 10 and the case 11 of the first embodiment.

コア２２は、第１コア部２２０、２２１と、第２コア部２２２、２２３とを備えている。 The core 22 includes first core portions 220 and 221 and second core portions 222 and 223.

第１コア部２２０は、コイル２０の上側にある内側角部２００及び外側角部２０１を、コイル２０の全周に渡って覆う円板状の部位である。第１コア部２２０は、内側角部２００及び外側角部２０１を覆うとともに、コイル２０の発生した磁束が径方向に必ず通過するように形成されている。具体的には、内側角部２００及び外側角部２０１を覆うとともに、コイル２０の上面からコア２２の上面に渡って上下方向に形成されている。 The first core part 220 is a disk-shaped part that covers the inner corner part 200 and the outer corner part 201 on the upper side of the coil 20 over the entire circumference of the coil 20. The first core portion 220 covers the inner corner portion 200 and the outer corner portion 201 and is formed so that the magnetic flux generated by the coil 20 always passes in the radial direction. Specifically, the inner corner portion 200 and the outer corner portion 201 are covered and formed in the vertical direction from the upper surface of the coil 20 to the upper surface of the core 22.

第１コア部２２１は、コイル２０の下側にある内側角部２０２及び外側角部２０３を、コイル２０の全周に渡って覆う円板状の部位である。第１コア部２２１は、内側角部２０２及び外側角部２０３を覆うとともに、コイル２０の発生した磁束が径方向に必ず通過するように形成されている。具体的には、内側角部２０２及び外側角部２０３を覆うとともに、コイル２０の下面からコア２２の下面に渡って上下方向に形成されている。 The first core part 221 is a disk-shaped part that covers the inner corner part 202 and the outer corner part 203 on the lower side of the coil 20 over the entire circumference of the coil 20. The first core portion 221 covers the inner corner portion 202 and the outer corner portion 203 and is formed so that the magnetic flux generated by the coil 20 always passes in the radial direction. Specifically, the inner corner portion 202 and the outer corner portion 203 are covered and formed in the vertical direction from the lower surface of the coil 20 to the lower surface of the core 22.

第２コア部２２２、２２３は、第１コア部２００、２０１以外の部位である。 The second core parts 222 and 223 are parts other than the first core parts 200 and 201.

第１コア部２２０、２２１の弾性率は、第２コア部２２２、２２３の弾性率より低くなるように設定されている。具体的には、弾性率の異なる樹脂が用いられている。また、第１コア部２２０、２２１の透磁率は、第２コア部２２２、２２３の透磁率より低くなるように設定されている。具体的には、磁性粉末の混合比率が調整されている。 The elastic modulus of the first core parts 220 and 221 is set to be lower than the elastic modulus of the second core parts 222 and 223. Specifically, resins having different elastic moduli are used. Further, the magnetic permeability of the first core portions 220 and 221 is set to be lower than the magnetic permeability of the second core portions 222 and 223. Specifically, the mixing ratio of the magnetic powder is adjusted.

次に、効果について説明する。第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。 Next, the effect will be described. According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

なお、第１及び第２実施形態では、第１コア部１２０、１２１、２２０、２２１が、コイル１０、２０の発生した磁束が必ず通過するように形成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。図４に示すように、第１コア部３２０、３２１が、内側角部３００、３０２及び外側角部３０１、３０３の周辺だけをコイル３０の全周に渡って覆うようにしてもよい。つまり、コイル３０の発生した磁束が、上下方向又は径方向に必ず通過するように形成されていなくてもよい。第１コア部３２０、３２１の透磁率が、第２コア部３２２の透磁率より低くなるように設定されていれば、コア３２に、磁束が流れにくい部分が形成されることになる。つまり、キャップに相当する部分が形成されることになる。これにより、コイル３０に流れる電流が大きくなった場合であっても、インダクタンスの低下を抑えることができる。 In the first and second embodiments, an example is given in which the first core portions 120, 121, 220, and 221 are formed so that the magnetic flux generated by the coils 10 and 20 always passes. It is not limited to. As shown in FIG. 4, the first core portions 320 and 321 may cover only the periphery of the inner corner portions 300 and 302 and the outer corner portions 301 and 303 over the entire circumference of the coil 30. That is, the magnetic flux generated by the coil 30 may not necessarily be formed so as to pass through in the vertical direction or the radial direction. If the magnetic permeability of the first core portions 320 and 321 is set to be lower than the magnetic permeability of the second core portion 322, a portion where the magnetic flux does not easily flow is formed in the core 32. That is, a portion corresponding to the cap is formed. Thereby, even if the electric current which flows into the coil 30 becomes large, the fall of an inductance can be suppressed.

１・・・リアクトル、１０・・・コイル、１００、１０２・・・内側角部（角部）、１０１、１０３・・・外側角部（角部）、１１・・・ケース、１２・・・コア、１２０、１２１・・・第１コア部、１２２〜１２５・・・第２コア部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor, 10 ... Coil, 100, 102 ... Inner corner (corner), 101, 103 ... Outer corner (corner), 11 ... Case, 12 ... Core, 120, 121 ... 1st core part, 122-125 ... 2nd core part

Claims

A coil (10) that generates magnetic flux when energized;
A core (12) made of a magnetic powder mixed resin that covers the periphery of the coil (10) and forms a magnetic path;
In the reactor with
The core (12)
A first core portion (120, 121) covering the axial end surface side and the side surface side of the corner portions (100 to 103) formed at both axial end portions of the coil (10);
A second core portion (122 to 125) other than the first core portion (120, 121);
The reactor according to claim 1, wherein an elastic modulus of the first core part (120, 121) is lower than an elastic modulus of the second core part (122 to 125).

The reactor according to claim 1, wherein the magnetic permeability of the first core part (120, 121) is lower than the magnetic permeability of the second core part (122 to 125).

The reactor according to claim 2, wherein the first core part (120, 121) is formed so that a magnetic flux generated by the coil (10) passes therethrough.