JP6153900B2 - リアクトル - Google Patents

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Description

本発明は、コア材同士の接合力を高めたリアクトルに関するものである。
従来から、車載用のリアクトルとして、インダクタンスの低下を防止する目的で、複数のコア材間に所定の幅を有する磁気的なギャップを持たせたものが知られている。この種のリアクトルでは、各コア材間のギャップ部分にセラミックス等のスペーサを挟みこみ、隣り合うコア材とスペーサとを接着剤を用いて接着し、一体化させたコアを使用している。
複数のコア材を一体化させたコアとしては、環状コアが知られている。環状コアでは、両端部にU字型コアが対向して配置され、これらU字型コアに挟まれてI字型コアが配置されている。このため、I字型コアとU字型コアを磁路とした略環状の閉磁路が構成される。以上のようなコアの周囲にコイルを巻回することでリアクトルが構成される。また、コアとコイルとの間には、コアとコイルとの絶縁を行うために、樹脂製のボビンが設置されている。樹脂成型品であるボビンはコイルをモールドするようになっており、コア全体を樹脂でモールドしたものをモールドコアと呼んでいる。
コアに使われる材料としては、複数の電磁鋼板からなる積層鋼板などが用いられてきたが、近年では、磁気飽和及びコストの観点から、圧粉磁心が主流となりつつある。圧粉磁心を用いたコアは、磁性粉末同士の隙間が微小ギャップとなるため、磁気飽和を起こしにくく、且つ、コアに挿入されるエアギャップを小さくすることができる。したがって、コアに圧粉磁心を用いたリアクトルによれば、漏れ磁束を低減することができ、リアクトルを小型化することができる。
特開2008−078219号公報 特開2013−197567号公報
ところで、複数のコア材を組み合わせて一体的なコアとする場合、コア材同士の接合面には接着剤が塗布されている。しかし、リアクトルには外部からの振動が加わり、またリアクトル自身も振動する。このため、コア材同士の接着力が弱まり、コア材間に位置ずれが起きたり、コア材同士の接着が剥がれたりする可能性があった。
特に、圧粉磁心を用いたコアは、積層鋼板よりもヤング率が低く、電磁吸引力の影響を受けて振動が大きくなり易い。また、圧粉磁心を適用したコアは、積層鋼板を適用したコアと比べて機械的強度も低い。したがって、圧粉磁心を用いたコアにおいては、コア材同士の接着力を高めることが急務となっていた。
本発明は、上記の課題を解消するために提案されたものであり、コア材同士の接合面からはみ出るように接着剤を塗布することにより、コア材とボビンとの接着力を高めてコア材同士の接合力の向上を図り、コア材の位置ずれや剥離を確実に防ぐことが可能なリアクトルを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、U字型コアを含む複数のコア材が接合されてなるコアが設けられ、前記コアの少なくとも一部にはコイルが巻回され、前記コアと前記コイルとの間にボビンが設置されたリアクトルにおいて、前記コア材同士の接合面に、当該接合面からはみ出て前記ボビンの内壁面に付着するように接着剤が塗布され、前記ボビンは前記U字型コアと一体的に形成されている。
(4)ボビンには、ボビンの内壁面側からボビンの外側へと接着剤がはみ出るように開口部が形成されるようにしてもよい。
(5)開口部の位置は、コア材同士の接合面に重なって、あるいは近接して配置されてもよい。
(6)開口部の位置は、コア材の幅方向の中央付近に配置されてもよい。
(7)開口部の位置は、コア材同士の接合面に沿って形成されてもよい。
(8)コアにはヨーク部および左右の脚部が設けられ、ヨーク部には樹脂部材がモールドされ、左右の脚部には樹脂部材と一体に形成されたボビンが設置され、ヨーク部にはコイルに設けられた引出線を案内するための位置決め部材が一体成型されるようにしてもよい
(10)コアは、両端部に対向して配置されるU字型コアと、U字型コアに挟まれて配置されるI字型コアが接合されてなる環状コアから構成され、ボビンは、環状コアの軸方向と直交する方向に分割可能に構成されてもよい。
(11)コア材は圧粉磁心から構成されてもよい。
本発明に係るリアクトルによれば、ボビンの分割面とコア材同士の接合面の位置と異なる位置とをずらして設けたことで、仮にコア材同士がはがれた場合でも、コア材をボビン内に確実に保持することができる。
また、コア材同士の接合面からはみ出るように接着剤を塗布したことで、コア材とボビンの接着力を高めることができ、これによりコア材同士の接合力を強くして、接合されるコア材の位置ずれや剥離を防ぐことが可能となり、コア材をボビン内に確実に保持することができる。
第1の実施形態においてコイルを除いた状態の分解斜視図。 第1の実施形態の斜視図。 第1の実施形態においてボビンが抜かれた状態を示す分解斜視図。 第1の実施形態のボビンの斜視図。 第1の実施形態のボビンの平面図。 第1の実施形態の第1のボビン部の斜視図。 第1の実施形態において第1のボビン部とコアとの平面図。 第1の実施形態の第2のボビン部の斜視図。 第1の実施形態において第2のボビン部とコアとの平面図。 第1の実施形態において第1のボビン部に対するコアおよびギャップスペーサの挿入状態を示すための平面図。 第1の実施形態の要部平面図。 第2の実施形態においてコイルを除いた状態の分解斜視図。
(第1の実施形態)
(構成)
以下、図1〜図12を参照して、本発明に係る第1の実施形態について具体的に説明する。まず、図1〜図3を用いて、第1の実施形態に係るリアクトル10の構成の概要について説明する。図1はコイルを除いた状態の本実施形態の分解斜視図、図2は第1の実施形態全体の斜視図、図3はボビンが抜かれた状態を示す分解斜視図である。これらの図に示すリアクトル10は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等で使用される大容量のリアクトルである。
図1に示すように、リアクトル10には、2つのI字型コア12と、2つのU字型コア13A、13Bと(これらI字型コア12およびU字型13A、13Bは単にコア12およびコア13A、13Bとも呼ぶ)と、複数のギャップスペーサ16と、2分割可能な第1のボビン部24および第2のボビン部34が設けられている。また、図2に示すように、ボビン部24、34には一体化した状態でコイル11が巻回されている。なお、ボビン部24、34が一体化したものをボビン14とする(後述する図4、図5参照)。図3は、コイル11と、コア12、13A、13Bとの間から、ボビン14が抜かれた状態であり、コイル11と、コア12、13A、13Bとの位置関係を示している。ボビン14の四隅にはねじなどの固定具が貫通するカラー36が一体成型されている。
(コイル)
図2、図3に示すように、リアクトル10には、発熱体である一対のコイル11が、平行に並べて配置されている。コイル11は、同一構造の直線コイル部11a、11bが平行に並べられ、その一端同士が連結線となって連結された連結コイルである。連結コイルの連結方法としては、左右の直線コイル部11aを溶接やはんだ付け、あるいは冷間圧接などの連結方法がある。また、コイル11の他端部には引出線が設けられている。
直線コイル部11a、11bは、例えば平角線を一巻き当たり4箇所で直角方向に折り曲げて略正方形状に巻いたエッジワイズコイルなどからなる。コイル11は電線としては各種導体を使用することができ、略円形状や略楕円状に巻いたものでもよい。直線コイル部11a、11bの空芯部は、巻軸方向と直交する方向に切断されたときに現れる形状が四隅にRの付いた略矩形状となっている。
(コア)
図1に示すように、リアクトル10には、I字型コア12とU字型コア13A、13Bが設けられている。I字型コア12同士およびI字型コア12とU字型コア13A、13Bの間には、シート状あるいは板状のギャップスペーサ16が挟持されており、コア12、13A、13Bとギャップスペーサ16とが接合されている。
I字型コア12同士およびI字型コア12とU字型コア13A、13Bがギャップスペーサ16を介して接合しているので、コア12、13A、13Bの接合面とは、I字型コア12とギャップスペーサ16との接合面およびU字型コア13A、13Bとギャップスペーサ16との接合面のことを指す。つまり、コア12、13A、13Bの接合面の位置とは、ギャップスペーサ16の位置と実質的に同じである。
I字型コア12は、各直線コイル部11aの空芯部に2つずつ並べて、平行に配置されている。また、U字型コア13A、13Bは、互いの一対の脚部が対向するように配置され、脚部同士の間にそれぞれI字型コア12が接合されることで、I字型コア12とU字型コア13A、13Bを磁路とした略環状の閉磁路が構成される。
これらのI字型コア12、U字型コア13A、13Bおよびギャップスペーサ16により、環状コアが形成される。この環状コアの周囲にコイル11が巻回されるが、直線コイル部11aの空芯部の内部に配置するのは、I字型コア12全体とU字型コア13A、13Bの脚部分であり、U字型コア13A、13Bのヨーク部分は直線コイル部11aの空芯部の外側に位置している(図3参照)。
I字型コア12およびU字型コア13A、13Bとしては、圧粉磁心でもよいし、複数の電磁鋼板からなる積層鋼板や、フェライトコア、アモルファスコアなどであってもよい。例えば、I字型コア12およびU字型コア13A、13Bが圧粉磁心である場合、磁性粉末をプレス成形することで作製される。磁性粉末の材料としては、純鉄やシリコン−鉄合金、アルミ−シリコン−鉄合金などの金属粉末を適宜組み合わせて使用することができ、これらの材料とギャップ寸法を調整することで、種々のリアクタ特性を有するリアクトルを得るようになっている。
I字型コア12の形状は、概ね柱状であれば良く、形状や寸法などは適宜変更可能である。また、I字型コア12は、プレス成形面の外形形状が、四隅に面取りされた面取り部12a(図1に示す)を持つ矩形形状のコアである。
I字型コア12の面取り部12aは、I字型コア12の幅方向(環状コアの長手方向)に沿って、4つが平行且つ同じ角度で切り取られて形成されている。このとき、第1のボビン部24の脚部24a、24bおよび第2のボビン部34の脚部34a、34bの内周形状と、I字型コア12の断面形状とを相似させることで、クリアランスを小さく抑え、I字型コア12の断面積を大きく設計することも可能である。
(ギャップスペーサ)
ギャップスペーサ16は、非磁性体、例えばアルミナ等の各種セラミックスや樹脂等の板材からなる。ギャップスペーサ16は全て、直線コイル部11aの空芯部内に配置される。ここでは、I字型コア12同士およびI字型コア12とU字型コア13A、13Bの対向面にギャップ形成用のスペーサを挟持させたが、このスペーサを設けないようにしてもよい。例えば、スペーサの代わりに接着剤を介在させるようにしてもよい。
(ボビン)
ボビン14について、図4〜図10を用いて説明する。前述したように、図4および図5の符号14が、ボビン部24、34が一体化した状態のボビンを示している。図4および図5はボビン全体の斜視図および平面図、図6は第1のボビン部の斜視図、図7は第1のボビン部とU字型コアの平面図、図8は第2のボビン部の斜視図、図9は第2のボビン部、I字型コアおよびU字型コアの平面図を示している。図10は第1のボビン部に対するコアおよびギャップスペーサの挿入作業を示す平面図である。
ボビン14は、樹脂成型品であり、コイル11とコア12、13A、13Bとの間の絶縁を行うための部材である。ボビン14の材料としては、例えば、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、BMC(バルクモールディングコンパウンド)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PBT(ポリブチレンテレフタラート)等を用いることができる。
図4および図5に示すように、ボビン14は、コア12、13A、13Bからなる環状コアの軸方向と直交する方向(図1の左右方向)に2分割可能であり、第1のボビン部24および第2のボビン部34から構成されている。2つのボビン部24、34を組み立てた状態にあるボビン14には、その内部に、I字型コア12、U字型コア13A、13Bおよびギャップスペーサ16からなる環状コア全体が収容される。
ボビン14の分割方向は、環状コアの長手方向に沿った水平方向である。分割された第1および第2のボビン部24、34は、その内部にU字型コア13A、13Bが1つずつ対向して埋設され、各U字型コア13A、13Bと一体的に形成されている。図4、図5は第1および第2のボビン部24、34が組み立てられて、1つのボビン14となった状態を示している。
コア12、13A、13Bとコイル11との間にボビン14が設置された状態で、ボビン14の分割面50と、コア12、13A、13B同士の接合面の位置とは、ずらして設けられている。つまり、ボビン14の分割面50である第1および第2のボビン部24、34の接合面の位置と、I字型コア12同士の接合面であるギャップスペーサ16の位置とは、互いに重なることがないように配置されている。この点が本実施形態の特徴の1つである。
ボビン14を構成する2つの部材のうち、第1のボビン部24について説明する。図4〜図7に示すように、第1のボビン部24は左右の脚部24a、24bとそれを繋ぐヨーク部24cから構成され、ヨーク部24cの内部にU字型コア13A、13Bがモールドされている。第1のボビン部24の左右の脚部24a、24bは、I字型コア12を収容可能な筒形部となっている。
なお、U字型コア13A、13Bがどちらのボビン側にモールドされているかを明確に区別するために、図9および図10において示される第1のボビン部24にモールドされる側のU字型コアをU字型コア13Aとする。また、図7にて示される第2のボビン部34にモールドされる側のU字型コアをU字型コア13Bとする。
図10に示すように、第1のボビン部24において脚部24a、24bの内部には、I字形コア12がギャップスペーサ16を挟んで、それぞれ2つずつ嵌め込まれる。I字形コア12およびギャップスペーサ16は、1個ずつ第1のボビン部24の脚部24a、24bに挿入される。
ただし、I字形コア12とU字型コア13B(第2のボビン部34側)との接合部分は、脚部24a、24bの先端部から突出して配置される。このため、ボビン14全体から第2のボビン部34を省いた図7に示すように、第1のボビン部24からは、第2のボビン部34にモールドされた側のU字型コア13Bと、それに接合するI字型コア12の一部が露出される。
第1のボビン部24のヨーク部24cには、2組の位置決め部24dが上方に突出して設けられている。図2に示すように、位置決め部24dは、矢印の先端部分が向かい合うようにして形成されており、その間に挟むようにしてコイル11の引出線の位置決めを行い、バスバーと溶接を行うようになっている。
また、第1のボビン部24の脚部24a、24bの先端面には、その外周面よりも内側に位置するフランジ部24eが形成されている(図6、図7に図示)。フランジ部24eは第2のボビン部34の脚部34a、34bの内側に入り込むように設定されている。
第1のボビン部24の脚部24a、24bの内周形状は、I字型コア12の内周形状よりも若干大きい相似形であり、両者の間隙は、例えば0.3mm程度である。また、第1のボビン部24のヨーク部24cにモールドされているU字型コア13Aの端部の表面と、I字形コア材12の表面とはギャップスペーサ16を挟んで配置される。
次に、第2のボビン部34について説明する。図8、図9に示すように、第2のボビン部34は、左右の脚部34a、34bとそれを繋ぐヨーク部34cからなり、ヨーク部34cの内部にU字型コア13Bがモールドされる点は、第1のボビン部24と同様である。また、脚部34a、34bの先端面の開口面の大きさは、第1のボビン部24の脚部24a、24bのそれとほぼ同じである。
ただし、第2のボビン部34の脚部34a、34bは、第1のボビン部24の脚部24a、24bに比べて、長さ寸法が短く設定されている。このため、第2のボビン部34と第1のボビン部24とを一体的に組み立てた場合、脚部34a、34bは、第2のボビン部34側のU字型コア13Bに接合するI字型コア12の一部だけを覆うようになっている(図9参照)。
第2のボビン部34の脚部34a、24bには、第1のボビン部24のフランジ部24eが入り込むようになっている。このとき、脚部34a、34bには、フランジ部24eの先端面が当接するように段差部34d(図8に図示)が形成されている。第1のボビン部24のフランジ部24eと第2のボビン部34側の段差部34dとが突き合わされることで、2つのボビン部24、34の位置決めがなされ、両者が一体的に組み立てられる。
したがって、脚部24a、24bの先端面と、脚部34a、34bの先端面とが、ボビン14における分割面50となる。この分割面50つまり第1および第2のボビン部24、34の接合面の位置と、第2のボビン部34側のU字型コア13BおよびI字型コア12の接合面となるギャップスペーサ16の位置とが、ずらして配置されている(図10の第1のボビン部24の脚部24b側に図示)。
すなわち、図7に示すように、第1のボビン部24を上方から見て、第1のボビン部24に端面の位置が左側に位置し、ギャップスペーサ16の位置が右側に位置している。言い換えると、ボビン14の分割面50(第1および第2のボビン部24、34の接合面)は、U字型コア13BとI字型コア12との接合面よりも、第1のボビン部24のヨーク部24c寄りに位置している。
これは、分割面50の下方にはI字型コア12が位置し、分割面50の下方にはコア12、13Bの接合面に相当するギャップスペーサ16が位置していないことを示している(図9、図11参照)。このように、本実施形態の特徴として、ボビン14の分割面50と、コア12、13A、13B同士の接合面の位置とは、ずらして設けられている。また、ボビン14の分割面50は、2分割されたボビン部24、34がI字型コア12を均等に覆うように、I字型コア12の中央付近に配置されている。
以上のようなリアクトル10は、冷却構造を設けるようにしてもよい。例えば、リアクトル10をケースに収納し、このケースに冷却板などを設けてもよい。また、冷却媒体の流路内にリアクトル10を配置するようにしてもよいし、リアクトル10に冷却媒体を浴びせるようにしてもよい。冷却媒体としては絶縁油などが好適である。
(作用と効果)
上記の第1の本実施形態では、複数のコア12、13A、13Bが接合されてなるコアが設けられ、これらコア12、13A、13Bにコイル11が巻回され、コア12、13A、13Bとコイル11との間にボビン14が設置されたリアクトル10において、次のような作用と効果がある。
(1)コア12、13A、13Bとコイル11との間にボビン14が設置された状態で、ボビン14の分割面50の位置と、コア12、13A、13Bの接合面の位置とをずらして設けており、両者は一致していない。従来では、コア12、13A、13Bとコイル11との間に、ボビン部24、34が設置された状態で、ボビン14の分割面50の位置と、I字型コア12とU字型コア13Bの接合面の位置とは一致していた。そのため、仮にI字型コア12とU字型コア13Bがはがれて、その上、ボビン部24、34がずれたとすると、U字型コア13Bやギャップスペーサ16が、僅かにせよ、ボビン部34の脚部34aから、ずれる可能性がある。これに対して、本実施形態では、I字型コア12と、U字型コア13Bがはがれたとしても、U字型13Bやギャップスペーサ16を、ボビン部24、34内に確実に保持することができる。
しかも、I字型コア12の中央付近でボビン部24、34が分割されることにより、第1のボビン部24の脚部24a、24bと、第2のボビン部34の脚部34a、34bは、I字型コア12に対して均等にバランスよく被さっている。したがって、ボビン14に対する環状コアのズレ防止効果がより一層向上する。
(2)本実施形態では、ボビン14の分割面50の位置と、コア12、13A、13Bの接合面の位置とをずらして設けているので、図7に示すように、I字形コア12とU字型コア13Bとの接合部分は、第1のボビン部24の脚部24a、24bの先端部から突出した状態にある。つまり、第1のボビン部24の中に、第2のボビン部34側のU字型コア13Bに接合するI字型コア12を挿入する場合、その一部は第1のボビン部24の脚部24a、24bから露出している。そのため、この露出した部分をつかみながら、I字型コア12の挿入作業を行うことができる。したがって、ボビン14内にI字形コア12を入れる場合の作業性が向上する。
(3)第1のボビン部24側にはI字型コア12を支える筒形部が設けられている。すなわち、本実施形態では、第1のボビン部24の左右の脚部24a、24bが筒形部となっており、この筒形部にてI字型コア12を収容し、保持している。このため、脚部24a、24bが、I字型コア12を下から支えるガイドとなる。
したがって、ここにI字型コア12を挿入させることで、I字型コア12を容易に組立てることが可能となる。その結果、I字型コア12の組立作業性が良好となり、作業コストが低減化して経済的に有利である。しかも、コア12、13A、13Bおよびギャップスペーサ16の位置決めを高い精度で実施でき、リアクトル10の性能を設計通り発揮することができる。
(4)本実施形態では、コア12、13A、13Bを圧粉磁心から構成しているが、振動に対して比較的弱いコア12、13A、13Bにおいて本実施形態を適用したことにより、コア12、13A、13Bの位置ずれや剥離を確実に防止できる。したがって、圧粉磁心を用いたコア12、13A、13Bであっても、振動の影響を低減して、接合力の向上に寄与することができる。
(5)本実施形態においては、ボビン部24、34の内部にインサートさせるコア材は、それぞれU字型コア13A、13Bが1つだけであり、金型内にセットするコア材の数が少ない。そのため、金型内におけるコア材の位置決めを容易且つ正確に行うことができる。
(6)第1のボビン部24のみにI字型コア12やギャップスペーサ16を装着しており、第2のボビン部34側にはI字型コア12やギャップスペーサ16の装着作業が不要である。したがって、装着作業が一度で済み、作業コストが低減するといったメリットがある。
(7)第1のボビン部24のヨーク部24cに設けた2組の位置決め部24dによって、コイル11の引出線の位置決めを容易に行うことができる。また、第1のボビン部24にコイル11を装着する場合に、脚部24a、24bの先端面を上方に向けて組み立てるが、このとき、位置決め部24dを設けているので、コイル11の装着方向を間違えることがなく、良好な組立作業性を得ることができる。
(第2の実施形態)
(構成)
第2の実施形態について、図12を用いて具体的に説明する。第2の実施形態は、基本的な構成は、上記の第1の実施形態と同様であるため、図2〜図11も参照しつつ説明する。なお、第1の実施形態と同一の部材に関しては同一の符号を付して、説明は省略する。
第2の実施形態の特徴は、コア12、13A、13B同士の接合面に、接合面からはみ出てボビン14の内壁面に付着するように接着剤51が塗布される点にある。また、第2の実施形態の特徴の1つとして、ボビン14に開口部52、53が設けられる点にある。
(コア)
第2の実施形態に係るリアクトル20には、第1の実施形態と同様、I字型コア12とU字型コア13A、13Bが設けられている。I字型コア12同士およびI字型コア12とU字型コア13A、13Bは、ギャップスペーサ16を介して接合されるが、この接合面に接着剤51が塗布されている。
上述したように、コア12、13A、13Bの接合面とは、I字型コア12とギャップスペーサ16との接合面およびU字型コア13A、13Bとギャップスペーサ16との接合面のことを指す。したがって、コア12、13A、13Bの接合面からはみ出す接着剤51とは、I字型コア12とギャップスペーサ16との接合面およびU字型コア13A、13Bとギャップスペーサ16との接合面からはみ出すことになる。このような接着剤51は、ギャップスペーサ16の外周部を覆うように広がっている。図11では、ギャップスペーサ16の配置が理解され易いように、接着剤51は、I字型コア12の上面にのみ模式的に示している。
第2の実施形態においても、ボビン14の分割面50の位置と、コア12、13A、13Bの接合面の位置とをずらして設けられている。また、先に述べたように、第1のボビン部24の脚部24a、24bとI字型コア12の間隙はわずか0.3mm程度なので、コア12、13A、13B同士の接合面からはみ出た接着剤51は、その上方に位置するボビン14の内壁面に確実に付着するようになっている。
既に説明したように、ボビン14の内部にI字型コア12とU字型コア13A、13Bからなる環状コア全体が収容されるので、I字型コア12とU字型コア13A、13Bとの接合面からはみ出した接着剤51は、さらにボビン14の開口部52、53から外側にはみ出し、これらの接着剤51がコイル11に付着するようになっている。
(接着剤)
コア12、13A、13B同士の接合に使われる接着剤51としては、エポキシ系接着剤やシリコーン系接着剤はもとより、熱硬化タイプや湿気硬化タイプなど、その種類は適宜選択自由である。また、絶縁性や耐振性を高めた機能付加の接着剤なども適宜選択可能でいる。
(開口部)
さらに、ボビン14において上面から見た3つの位置には、ほぼ同一線上に開口部52が設けられている(図3〜図9に図示)。ボビン14の下面側には、これら開口部52に対向するように、開口部53(図6、図8に図示)が設けられている。
これら合わせて6箇所に設けられた開口部52、53は、コア12、13A、13B同士の接合面に沿って開口されており、ここから接着剤51が、ボビン14の内壁面側から外側に向かって、はみ出すようになっている。開口部52、53の各位置は、コア12、13A、13B同士の接合面に重なって配置されている。なお、開口部52、53の各位置は、コア12、13A、13B同士の接合面に近接して配置されてもよい。
図4および図5に示すように、3つ並んだ開口部52、53は、ギャップスペーサ16と一致する位置に配置されている。このうち、これら開口部52、53は全て、I字型コア12の幅方向の中央付近に配置されている。
また、開口部52、53はスリット状の孔から構成されている。開口部52、53において、スリット状の孔の長手方向は、コア12、13A、13Bの接合面と平行に、つまり第1のボビン部24の脚部24a、24bの長手方向と直交して延びるようにして、形成される。
(作用と効果)
以上の構成を有する第2の本実施形態の作用と効果は、次の通りである。すなわち、
(1)コア12、13A、13B同士の接合面に、接合面からはみ出てボビン14の内壁面に付着するように接着剤51を塗布している。このため、接着剤51が、ボビン14の内壁面に付着し、ボビン14とコア12、13A、13Bとの接合力が向上する。これにより、I字型コア12同士およびI字型コア12およびU字型コア13A、13Bは、垂直方向に延びる互いの接合面だけではなく、水平方向に延びる上面および下面にてボビン14と接着する。
したがって、ボビン14とI字型コア12およびU字型コア13A、13Bとの接合力が向上する。その結果、振動の影響を受けても、コア12、13A、13Bに位置ずれを起こす心配が無く、コア12、13A、13B同士の剥離を防ぐことができる。これにより、コア12、13A、13Bをボビン14内に確実に保持することが可能になる。
また、コア12、13Aを組み込んだ第1のボビン部24と、U字型コア13Bを組み込んだ第2のボビン部34とを一体的に組み立てる時、ボビン14の分割面50の表面は、外部に向かって露出されている。このようなボビン部24、34の組立前の状態では、コア12、13A、13B同士の接合面は、外部に向かって露出しておらず、ボビン部24、34の内部に入り込むようになっている。
したがって、第1のボビン部24の脚部24a、24bの内部に、I字形コア12がギャップスペーサ16を挟んで嵌め込むとき、コア12、13Aの接合面であるギャップスペーサ16の周囲からはみ出す接着剤51は、その全てが第1のボビン部24の脚部24a、24bの内壁部に広がることができる。このため、I字形コア12を第1のボビン部24内に確実に保持することが可能になる。
さらに、第2のボビン部34においては、ヨーク部34c内のU字型コア13Bとギャップスペーサ16との間から接着剤51がはみ出すことになるが、この接着剤51に関しても、全てが第2のボビン部34の脚部34a、34bの内壁部に広がることになる。したがって、第1のボビン部24の脚部24a、24bおよび第2のボビン部34の脚部34a、34bに接着剤51が広く付着することができ、コア12、13Bを強固に接着することが可能となる。
以上のように、本実施形態では、コア12、13A、13Bからなる環状コアの長手方向に沿ってボビン14を水平方向に2分割した構成において、環状コアであるコア12、13A、13Bとボビン14との接合力を向上させることができ、コア12、13A、13Bの位置ずれや剥離を防ぐことができる。
ボビン14に一体成型されたカラー36にボルトを挿入しリアクトル20をケースなどに締結する場合、ケースとリアクトル20との間に線膨張差が発生するため、コア12、13A、13Bの接合面に塗布された接着剤51がその線膨張差によって破壊される可能性がある。そこで従来では線膨張差を吸収するための固定構造を設ける必要があったが、本実施形態のリアクトル20では、コア12、13A、13Bの位置ずれや剥離を確実に防ぐことができるため、そのような吸収構造をとる必要がない。
(2)ところで、コア12、13A、13B同士の接合面からはみ出した接着剤51がボビン14の分割面50に達して、そこで固まってしまうケースが考えられる。この場合、ボビン14の分割面50の位置と、コア12、13A、13B同士の接合面との位置を、ずらして設けた構成が有効となる。
すなわち、コア12、13A、13B同士の接合面からはみ出した接着剤51が、ボビン14の内壁面をコア12、13A、13B側から押し上げることがなく、分割された第1および第2ボビン部24、34の接合に影響を与えることがない。しかも、接着剤51がコア12、13A、13B同士の接合面からはみ出した場合に、接着部分の周辺にボビン14が必ず存在する。そのため、はみ出した接着剤51は常に、ボビン14の内壁面に付着することができ、接着力の強化を図ることができる。
(3)ボビン14には、ボビン14の内壁面側からボビン14の外側へと接着剤51がはみ出す開口部52、53を形成した。したがって、開口部52、53からはみ出した接着剤51が、ボビン14の外側に位置するコイル11に付着し、ボビン14とコイル11とを強固に接着することができる。ここで、ボビン14自体の樹脂とコイル11との接着性が良くなかったとしても、接着剤51に関してコイル11との接着性が良好なものを使用することで、ボビン14とコイル11との接合を、より確実に行うことが可能となる。
(4)開口部52、53の位置を、コア12、13A、13Bの接合面に重ねて配置しているため、コア12、13A、13Bの接合面からはみ出した接着剤51は、開口部52、53に到達し易い。したがって、開口部52、53からボビン14の外側へと向かって、スムーズに、滲み出すことができる。これにより、ボビン14とコイル11との接着を、より強固に行うことができる。
(5)3つ並んだ開口部52、53は全て、I字型コア12の幅方向の中央付近に配置したので、そこからはみ出した接着剤51は、ボビン14のほぼ中央でコイル11を接着することが可能である。したがって、ボビン14に対してコイル11をバランスよく接着することができる。
(6)開口部52、53は、コア12、13A、13Bの接合面に沿ってスリット状の孔を形成したので、接着剤51を多量にはみ出させることができ、しかも、外側にはみ出す接着剤51の形状を制御し易い。したがって、ボビン14とコイル11とを所望の位置にて確実に接着することができる。
(他の実施形態)
上記の実施形態は、本明細書において一例として提示したものであって、上記に説明したものに限定されることはなく、特許請求の範囲の記載により表現された技術的思想の範囲内で任意に変更することができる。
(1)リアクトルを収容するケースの実施形態
リアクトルを収容するケースにリアクトル本体を固定する構成に関しては、適宜選択可能であり、ボルトなどを用いてねじ止めして固定力を高めてもよい。また、1つのケース内に1つのリアクトル本体を装着してもよいし、ケース内に複数のリアクトルを装着するようにしてもよい。
(2)コアの他の実施形態
環状コアについては、上記の実施形態に示したものに限定されるものではなく、U字型コアに代えてJ字型コアやI字型コアを使用してもよい。その際、1種類のコアだけを使っても良いし、異なるタイプのコアを混ぜて使っても良い。また、E字型コアを組み合わせたθ状の環状コアであってもよいし、円形あるいは角状のループ状のコアであってもよい。
上記の本実施形態では、分割された2つのボビン部の内部にインサートさせるコア材として、U字型コアが1つだけであったが、それ以上でもよい。また、分割可能なボビン内部に装着されるI字型コアやギャップスペーサの数についても、図示のものに限定されず、それ以上またはそれ以下の数でも良い。
分割したボビン部に対するI字型コアやギャップスペーサの装着作業と、ボビンに対するコイルの装着作業に関しては、作業手順の前後は問わず、どちらを先に行っても良い。
また、コア材同士の接合面から接着剤が多量にはみ出すように、接合面をジグザグ状となるなど、接合面の外周部の長さが長くなるように、コア材の接合面を設けてもよい。このとき、接合面のジグザグ状は、直線的であってもよいし、曲線的であってもよい。さらに、コア材同士の接合面から、接着剤がはみ出し易いように、コア材同士の接合面の最外周にスリットを設けるようにしてもよい。このようなスリットは、ギャップスペーサに形成するようにしてもよい。
(3)ボビンの他の実施形態
ボビンに関しては、次のような他の実施形態を包含する。ボビンの分割数や分割したボビンの形状に関しても適宜変更可能である。例えば、上記第2の実施形態では、ボビンの分割面の位置をコア材同士の接合面の位置とずらして設定したが、必ずしもずらす必要はなく、ボビンの分割面の位置とコア材同士の接合面とを一致させてもよい。この場合でも、塗布した接着剤が、コア材同士の接合面からはみ出し、ボビンの内壁面に付着することは可能である。
すなわち、上記の第2の実施形態では、ボビンの分割面とコア材同士の接合面の位置とをずらし、かつ、コア材同士の接合面に、接合面からはみ出てボビンの内壁面に付着するように接着剤が塗布されていたが、これに限らず、コア材同士の接合面に、当該接合面からはみ出て前記ボビンの内壁面に付着するように接着剤が塗布された実施形態も包含する。このような実施形態は、ボビンの分割面とコア材同士の接合面の位置とが一致する従来例に対して適用可能なので、ボビンやコアの構成を変更する必要がなく、既存の構成要素を有効利用することができる。
上記の実施形態ではいずれも、分割される一方のボビンにI字型コアを支える筒形部を設けたが、筒形部を設けたボビンが2つ以上あっても構わない。また、I字型コアを支える筒形部の形状や長さ寸法などは適宜変更可能である。さらに、I字型コアの取り付けが容易となるように、筒形部の一部分が分割可能あるいは可動となっていてもよい。
(4)開口部の他の実施形態
ボビンの内壁面から接着剤をはみ出させる開口部としては、次のような他の実施形態がある。例えば、ボビンの分割面に設けられた切欠部が向かい合わせることで形成するようにしてもよい。このような実施形態によれば、ボビンの組立と同時に開口部を設けることができる。そのため、開口部を形成する手間を省くことができ、コストが低減する。
ボビンにおける開口部の位置や数、形状に関しても適宜選択可能であって、例えばスリットの本数や間隔などは適宜選択自由である。また、開口部の形状としては、スリット状に限らず、円形や十字形であってもよい。
10、20 リアクトル
11 コイル
11a、11b 直線コイル部
12 I字型コア
12a 面取り部
13A、13B U字型コア
14 ボビン
16 ギャップスペーサ
24 第1のボビン部
34 第2のボビン部
36 カラー
50 分割面
51 接着剤
52、53 開口部

Claims (9)

  1. U字型コアを含む複数のコア材が接合されてなるコアが設けられ、前記コアの少なくとも一部にはコイルが巻回され、前記コアと前記コイルとの間にボビンが設置されたリアクトルにおいて、
    前記コア材同士の接合面に、当該接合面からはみ出て前記ボビンの内壁面に付着するように接着剤が塗布され、
    前記ボビンは前記U字型コアと一体的に形成されたことを特徴とするリアクトル。
  2. U字型コアを含む複数のコア材が接合されてなるコアが設けられ、前記コアの少なくとも一部にはコイルが巻回され、前記コアと前記コイルとの間にボビンが設置されたリアクトルにおいて、
    前記ボビンは分割可能に構成され、
    前記コアと前記コイルとの間に前記ボビンが設置された状態で、前記ボビンの分割面と前記コア材同士の接合面の位置とがずらして設けられ、
    分割される前記ボビンのうち、少なくとも1つには前記コア材を支える筒形部が設けられ、
    前記コア材同士の接合面に、当該接合面からはみ出て前記ボビンの内壁面に付着するように接着剤が塗布され、
    前記ボビンは前記U字型コアと一体的に形成されたことを特徴とするリアクトル。
  3. 前記ボビンには、前記ボビンの内壁面側から前記ボビンの外側へと前記接着剤がはみ出るように開口部が形成されたことを特徴とする請求項または請求項に記載のリアクトル。
  4. 前記開口部の位置は、前記コア材同士の接合面に近接して配置されたことを特徴とする請求項に記載のリアクトル。
  5. 前記開口部の位置は、前記コア材の幅方向の中央付近に配置されたことを特徴とする請求項に記載のリアクトル。
  6. 前記開口部は、前記コア材同士の接合面に沿って形成されたことを特徴とする請求項のいずれか1項に記載のリアクトル。
  7. 前記コアにはヨーク部および左右の脚部が設けられ、
    前記ヨーク部には樹脂部材がモールドされ、
    前記左右の脚部には前記樹脂部材と一体に形成されたボビンが設置され、
    前記ヨーク部には前記コイルに設けられた引出線を案内するための位置決め部材が一体成型されたことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のリアクトル。
  8. 前記コアは、両端部に対向して配置されるU字型コアと、前記U字型コアに挟まれて配置されるI字型コアが接合されてなる環状コアから構成され、
    前記ボビンは、前記環状コアの軸方向と直交する方向に分割可能に構成されたことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のリアクトル。
  9. 前記コア材は圧粉磁心から構成されたことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のリアクトル。
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