JP6361884B2 - リアクトル、及びリアクトルの製造方法 - Google Patents
リアクトル、及びリアクトルの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6361884B2 JP6361884B2 JP2015082402A JP2015082402A JP6361884B2 JP 6361884 B2 JP6361884 B2 JP 6361884B2 JP 2015082402 A JP2015082402 A JP 2015082402A JP 2015082402 A JP2015082402 A JP 2015082402A JP 6361884 B2 JP6361884 B2 JP 6361884B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- gap
- foamed resin
- reactor
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 31
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 331
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 331
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 143
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 50
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 23
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 claims description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 51
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 34
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 32
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 6
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 5
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/255—Magnetic cores made from particles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
- H01F27/263—Fastening parts of the core together
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2823—Wires
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
- H01F3/14—Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Insulating Of Coils (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
(配置工程) 前記複数のコア片のうち、隣り合うコア片間に未発泡の樹脂シートを配置する工程。
(発泡工程) 所定のギャップ長に応じて、前記未発泡の樹脂シートが介在するコア片間の間隔を規制した状態で前記未発泡の樹脂シートを発泡させて、前記コア片間に発泡樹脂から構成される発泡樹脂部を形成する工程。
最初に、本発明の実施態様を列記して説明する。
(1) 本発明の一態様に係るリアクトルは、コイルと、複数のコア片と、少なくとも一組のコア片間に介在されるギャップ材とを備え、上記コイルの励磁に伴い閉磁路を形成する磁性コアとを備える。少なくとも一つのギャップ材は、発泡樹脂から構成される発泡樹脂部を上記コア片との接触領域に含む発泡樹脂ギャップ材である。
上記のリアクトルは、少なくとも一組のコア片間に、発泡樹脂部を含む発泡樹脂ギャップ材を備える。発泡樹脂部は、発泡した樹脂が気泡を含んで体積膨張した状態である。つまり、上記コア片間には、樹脂という固体と気泡という気体との双方が介在するといえる。気体は、一般に、固体よりも振動を伝達し難い。そのため、上記コア片間に気泡が介在することで、コア片間に固体のみが介在する場合に比較して、磁性コアにおける振動の伝達を低減できる(振動を吸収できる)からである。ひいては、上記のリアクトルに付与され得る振動などに起因する応力を低減、緩和できるからである。磁性コアのうち、コア片同士の接続箇所以外の箇所を設置対象への取付箇所とする場合でも、上述の振動の低減、吸収によって、コア片同士の接続箇所近傍に付与される応力を低減、緩和できる。
以下のように未発泡の樹脂シートを利用することで、作業性に優れるからである。
発泡樹脂部は、例えば未発泡の樹脂シートを利用すれば、容易に形成できる。ここで、未発泡の樹脂シートは、コア片間に設ける所定の間隔よりも薄い。しかし、例えば、発泡が完了するまでの間、コア片同士で未発泡の樹脂シートを挟むことで、樹脂シートを支持できる。このとき、発泡後にコア片間の間隔が所定のギャップ長になるように、磁性コアの組物の外周に規制部材などを配置しておくとよい。この規制部材は、上述の弾性ギャップ材などの締め付けに用いる部材とは異なり、単にコア片間を所定の間隔に保持して、樹脂の発泡によってコア片同士が離反することを抑制できればよく、簡単な構成にできる。また、弾性材の付勢力に抗して配置する必要もなく、規制部材を容易に配置できる。
特に、未発泡の樹脂シートとして、粘着性を有するものを利用すれば、コア片や後述するギャップ板に付着した状態を樹脂シート自体で維持できる。そのため、コイルと、未発泡の樹脂シートが付着されたコア片とを容易に組み付けられる上に、発泡工程での上記樹脂シートの位置ずれが生じ難く、樹脂シートの支持部材などを配置する必要が無く、作業性により優れる。必要に応じて、上述の規制部材を利用した場合でも、上述のように規制部材を容易に配置でき、作業性に優れる。
(配置工程) 上記複数のコア片のうち、隣り合うコア片間に未発泡の樹脂シートを配置する工程。
(発泡工程) 所定のギャップ長に応じて、上記未発泡の樹脂シートが介在するコア片間の間隔を規制した状態で上記未発泡の樹脂シートを発泡させて、上記コア片間に発泡樹脂から構成される発泡樹脂部を形成する工程。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るリアクトルを具体的に説明する。図中の同一符号は、同一名称物を示す。以下の実施形態では、図1,図3,図5,図7に示すリアクトル1A〜1Dの下面が設置面となる状態を設置状態として説明する。この設置状態は例示であり、側面などを設置面とすることができる。また、図1,図3,図5,図7では、コイル2A,2Cのターンの一部を切り欠いて、巻回部2a,2c内の発泡樹脂ギャップ材35A,35B,35C,35D及びその近傍を露出させている。図2,図4,図6,図8では、分かり易いように、未発泡の樹脂シート350,352を厚く示す。
図1,図2を参照して、実施形態1のリアクトル1Aを説明する。
(リアクトル)
・全体構成
リアクトル1Aは、巻線2wを螺旋状に巻回してなる一対の巻回部2a,2bを備えるコイル2Aと、複数のコア片30A,30Aとコア片30A,30A間に介在される複数のギャップ材とを備える磁性コア3Aとを備える。磁性コア3Aは、巻回部2a,2bの内外に配置されて、コイル2Aの励磁に伴い閉磁路を形成する。リアクトル1Aは、代表的には、ボルトなどの固定部材(図示せず)を用いて、コンバータケースなどの設置対象に取り付けられて使用される。リアクトル1Aは、複数のギャップ材のうち、少なくとも一つギャップ材が、発泡樹脂部から構成される発泡樹脂部35を含む発泡樹脂ギャップ材35Aであることを特徴の一つとする。この例の発泡樹脂ギャップ材35Aは、1枚のギャップ板355と、ギャップ板355の両面にそれぞれ設けられた発泡樹脂部35,35とを備えることを特徴の一つとする。更に、この例では、各コア片30A,30Aの構成材料が軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料であることを特徴の一つとする。以下、構成要素ごとに説明する。
この例のコイル2Aは、図2に示すように、1本の連続する巻線2wを螺旋状に巻回して形成された一対の筒状の巻回部2a,2bと、巻線2wの一部から形成されて両巻回部2a,2bを接続する連結部2rとを有する。巻回部2a,2bは、互いの軸が平行するように並列(横並び)に配置されている。
・・概略
磁性コア3Aは、図2に示すように一対のU字状のコア片30A,30Aを備える。各コア片30A,30Aは、同一形状であり、巻回部2a,2b内に挿通配置される短い柱状の部分(以下、内コア突部31Aと呼ぶ)と、コイル2Aが実質的に配置されず、コイル2Aから突出して配置される柱状の外側コア部32Aとを備える。コア片30Aは、外側コア部32Aの内端面32eから一対の内コア突部31A,31Aが突出した立体である。この例の内コア突部31Aは、角部を丸めた直方体状であり、外側コア部32Aは、上面及び下面が台形状の角柱状である。磁性コア3Aは、両コア片30A,30Aの内コア突部31A,31Aの端面31e,31e同士を対向配置させて環状に組み付ける。環状に組み付けた状態で、一方のコア片30Aの内コア突部31Aの端面31eと、他方のコア片30Aの内コア突部31Aの端面31eとの間にギャップ長に応じた隙間を設けており、この隙間が一つのギャップ材の配置箇所である。この例の磁性コア3Aでは、上記隙間を二つ有し、合計二つのギャップ材を備える。
この例のコア片30Aは、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料から構成されている。この複合材料は、射出成形、注型成形などを利用して成形する。射出成形を利用すると、後述するように部分的に凹部31rを有するなどといった複雑な立体形状であっても、容易に成形できる。軟磁性粉末は、鉄や鉄合金(Fe−Si合金、Fe−Ni合金など)といった金属、フェライトといった非金属などの軟磁性材料の粉末を好適に利用できる。複合材料中のバインダとなる樹脂は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂などの熱可塑性樹脂を利用できる。複合材料中の軟磁性粉末の含有量は、複合材料を100体積%とするとき、20体積%以上80体積%以下、更に30体積%以上70体積%以下が挙げられる。残部は、主として上記樹脂といった非金属有機材料が挙げられる。残部は、上記樹脂に加えて更にアルミナやシリカなどのセラミックスといった非金属無機材料などを含むことができる(例えば、複合材料を100体積%として0.2体積%以上20体積%以下)。
ギャップ材は、所定のギャップ長に応じて設定された厚さを有する。複数のギャップ材を用いる場合には、各ギャップ材の厚さは、総ギャップ長を等分した長さとすることが挙げられる。この例では、各ギャップ材の厚さを等しくしている。そして、各ギャップ材は発泡樹脂ギャップ材35Aである。発泡樹脂ギャップ材35Aは、コア片30Aとの接触領域に発泡樹脂部35を含み、厚さ方向の中間位置にギャップ板355を含む。
ギャップ板355は、磁性コア3Aの磁気飽和を抑制する部材であり、コア片30Aよりも比透磁率が低いものである。ギャップ板355は、実質的に非磁性材料のみから構成されるもの、非磁性材料と軟磁性材料とを含む混合物から構成されるものなどが挙げられる。非磁性材料は、アルミナなどの非金属無機材料や、不飽和ポリエステル、PPS樹脂などの樹脂に代表される非金属有機材料が挙げられる。混合物は、例えば、PPS樹脂と鉄粉などの軟磁性粉末とを含むものが挙げられる。樹脂を含むギャップ板355は、発泡樹脂部35を形成するための熱処理時の温度に耐え得る程度の耐熱性に優れるものが好ましい。
発泡樹脂部35は、複数の気泡及びこれらの気泡を内包する樹脂から構成される。この樹脂は、コイル2Aに近接して配置されることから、電気絶縁性に優れるもの、コイル2Aの最高到達温度に対する耐熱性に優れるもの(例えば150℃以上、更に180℃以上)が好ましい。リアクトル1Aが例えば液体冷媒によって直接冷却されて使用される場合には、上記樹脂は、液体冷媒などに対する耐性に優れるものが好ましい。具体的な樹脂は、PPS、ナイロン、エポキシ樹脂などが挙げられる。
一つの発泡樹脂ギャップ材35Aの厚さに占める発泡樹脂部35の厚さの割合(以下、厚さ割合と呼ぶ)は、適宜選択できる。後述の実施形態2に示す発泡樹脂ギャップ材35Bのように実質的に発泡樹脂のみで構成可能であるため、厚さ割合の上限は100%である。厚さ割合が大きく、発泡樹脂部35の配分が多く、ギャップ板355の配分が少ないほど、コア片30A,30A間に気泡が多く存在して、応力緩和性に優れると期待される。一方、厚さ割合が小さく、ギャップ板355の配分が多いほど、発泡樹脂部35を形成するための発泡時間を短縮でき、製造性に優れる。厚さ割合は、例えば、10%以上90%以下、更に30%以上70%以下が挙げられる。この例では、約67%である(この点は後述する実施形態3も同様)。
図2を主に参照して、リアクトル1Aの製造方法の一例を説明する。
発泡樹脂部35を含む発泡樹脂ギャップ材35Aを備えるリアクトル1Aを製造するには、未発泡の樹脂シート350を利用することが挙げられる。未発泡の樹脂シートは、切断することで、所望の形状、大きさのものを用意できる上に、液状の接着剤などよりも取り扱い易く、所定の配置箇所に容易に配置できて作業性に優れる。また、未発泡の樹脂シートを配置するだけで、均一的な厚さの未発泡の樹脂層を容易に形成できることからも、作業性に優れる。未発泡の樹脂シート350は発泡後の発泡樹脂部35の厚さよりも薄く、可撓性に優れて任意の形状の箇所に容易に配置できることからも作業性に優れる。このように製造性に優れる点から、実施形態1のリアクトルの製造方法は、未発泡の樹脂シート350を利用する。まず、未発泡の樹脂シート350を説明する。
未発泡の樹脂シート350には、市販品や公知のものを利用できる。例えば、内部に液体が充填されたカプセル粒子を含む樹脂からなり、加熱によって上記液体が気化してカプセルが膨張することで樹脂を膨張させるものなどが挙げられる。また、未発泡の樹脂シート350が半固化状態、半硬化状態などであって粘着性をある程度有するものであれば、コア片30Aの内コア突部31Aの端面31eやギャップ板355に樹脂シート350を付着した状態を維持し易く好ましい。例えば、コイル2Aと、コア片30Aと、未発泡の樹脂シート350とギャップ板355との積層物との組み付けの際や発泡工程で、積層物がコア片30Aから脱落したり、積層物からギャップ板355が剥離したりすることなどを防止でき、組立作業性、製造性に優れる。未発泡の樹脂シート350として、接着剤成分を含んでいたり、接着剤層を有していたりするものを利用すると、発泡後に発泡樹脂部35の接着力によって、コア片30Aやギャップ板355に強固に接合できる。接着剤層には離型紙を取り付けておき、コア片30Aやギャップ板355に樹脂シート350を配置する際に離型紙を取り外すとよい。接着剤層を備える複数の樹脂シートを積層して発泡することで、樹脂シートにおける樹脂層の厚さが薄かったり、膨張率が小さかったりする場合でも、所望の厚さの発泡樹脂部35を容易に形成できる。
実施形態1のリアクトルの製造方法は、コイル2Aと、一対のコア片30A,30Aとを組み付けて、隣り合うコア片30A,30A間に未発泡の樹脂シート350を含む積層物を配置する配置工程と、所定のギャップ長に応じてコア片30A,30A間の間隔を規制した状態で、発泡に必要な熱処理を施して樹脂シート350を発泡させる発泡工程とを備える。
この例では、コイル2Aと、U字状のコア片30A,30Aと、複数の未発泡の樹脂シート350と、ギャップ板355とを用意する。そして、ギャップ板355の各面を未発泡の樹脂シート350,350で挟んだ三層構造の積層物を二つ用意する。
例えば、コイル2Aの各巻回部2a,2bにおける一方の開口部から、一方のコア片30Aに備える各内コア突部31A,31Aを挿入する。次に、各巻回部2a,2bの他方の開口部から、内コア突部31A,31Aの端面31e,31eを当たり止めとして上記三層構造の積層物を挿入すると共に、他方のコア片30Aに備える各内コア突部31A,31Aを挿入する。こうすることで、両コア片30A,30Aにおいて、対向配置される内コア突部31A,31Aの端面31e,31eによって、上記積層物を挟持できる。
未発泡の樹脂シート350を含む上記三層構造の積層物が介在するコア片30A,30A間の間隔、詳しくは対向配置される内コア突部31A,31Aの端面31e,31e間の間隔が所定のギャップ長を維持できるように、上記間隔を所定のギャップ長に応じて規制する。例えば、コア片30A,30Aの外側コア部32A,32Aの外端面などを規制部材(図示せず)で挟むことが挙げられる。この規制状態で、発泡のための熱処理を施して樹脂シート350を発泡させて、発泡樹脂から構成される発泡樹脂部35を形成する。
実施形態1のリアクトル1Aは、ギャップ材の少なくとも一つが、気泡を含んだ発泡樹脂部35を備える発泡樹脂ギャップ材35Aであるため、使用時にリアクトル1Aに付与され得る振動などに起因する応力を発泡樹脂ギャップ材35Aによって低減、緩和できる。従って、リアクトル1Aは、この応力に起因するコア片30A,30A同士の接続箇所近傍に割れなどの損傷が発生することを抑制できる。特に、磁性コア3Aのうち、コア片30A,30A同士の接続箇所以外の箇所、例えば外側コア部32Aを設置対象への取付箇所とする場合でも、コア片30A,30A同士の接続箇所近傍の損傷の発生を効果的に抑制できる。
1. 外側樹脂部といったコア片30Aの樹脂被覆材や、コイル2Aの巻回部2a,2bと内コア突部31Aとの間に介在されるインシュレータやボビンなどと呼ばれる絶縁介在部材などを省略でき、被覆工程や絶縁介在部材の配置工程を省略できる
2. ギャップ長を短くした場合でも、ギャップ板355の厚さを高精度に調整する必要が無い
3. 発泡樹脂部35を形成する発泡工程と、後述するコイル固定部4Aの発泡工程とを同時に行える
(小型)
ギャップ長を比較的短くし易く、ギャップ部分における漏れ磁束が少ないことに加えて、複合材料中の樹脂を主体とする表面樹脂層を巻回部2a,2bとの間の絶縁層に利用できる場合には、巻回部2a,2bと内コア突部31Aとを近接配置できる
この例のリアクトル1Aは、更に、コイル2Aの巻回部2a,2bの内周面と磁性コア3Aにおける巻回部2a,2b内に配置される部分(ここでは内コア突部31A)の外周面との間の筒状の内周空間に、発泡樹脂から構成されるコイル固定部4Aを備える。コイル固定部4Aは、発泡樹脂の体積膨張によってコイル2Aの径方向の変形、軸方向の伸縮、周方向の回転などの動きを規制し、このようなコイル2Aの動きによる磁性コア3Aに対するコイル2Aの位置ずれを防止できる。
図3,図4を参照して実施形態2のリアクトル1Bを説明する。
実施形態2のリアクトル1Bの基本的構成は、実施形態1のリアクトル1Aと同様であり、一対の巻回部2a,2bを備えるコイル2Aと、二つのU字状のコア片30B,30Bと、コア片30B,30B間に介在される二つのギャップ材とを備える磁性コア3Bとを備える。各ギャップ材はいずれも、発泡樹脂部35を含む発泡樹脂ギャップ材35Bである。実施形態2のリアクトル1Bでは、発泡樹脂ギャップ材35Bの全体が発泡樹脂部35であり、ギャップ板355(図2)を備えていない点が、実施形態1との相違点の一つである。以下、この相違点を詳細に説明し、重複する構成及び効果の詳細な説明は省略する。
図5,図6を参照して実施形態3のリアクトル1Cを説明する。
実施形態3のリアクトル1Cは、コイルと、複数のコア片と、発泡樹脂部を含む発泡樹脂ギャップ材とを備える点が実施形態1のリアクトル1Aに共通し、コイルの形状、磁性コアの形状、ギャップ材の個数が異なる。詳しくは、リアクトル1Cは、一つの巻回部2cを備えるコイル2Cと、複合材料から構成される二つのE字状のコア片30C,30Cと、コア片30C,30C間に介在される一つギャップ材とを備える磁性コア3Cとを備え、このギャップ材が発泡樹脂部35を含む発泡樹脂ギャップ材35Cである。即ち、リアクトル1Cは、発泡樹脂ギャップ材35Cを一つのみ備える。以下、相違点を詳細に説明し、重複する構成及び効果の詳細な説明は省略する。
・コイル
コイル2Cは、図6に示すように、1本の連続する巻線2wを螺旋状に巻回して形成された筒状の巻回部2cを備え、巻線2wの端部が適宜な方向に引き出されている。この例の巻回部2cは、実施形態1で説明した被覆平角線を用いたエッジワイズコイルであり、四角筒の内外の角部を丸めた形状である。
リアクトル1Cに備える磁性コア3Cは、図6に示すように2個のコア片30C,30Cを備え、コア片30C,30C間の一部(詳しくは後述する内コア突部31C,31C間)に一つのギャップを備える。各コア片30C,30Cは、同一形状であり、いわゆるEE型コアに類する形状である。詳しくは、コア片30Cは、巻回部2c内に挿通配置される短い柱状の内コア突部31Cと、コイル2Cが実質的に配置されない外側コア部32Cとを備える。外側コア部32Cは、内コア突部31Cが連結され、コイル2Cの端面に対向する板状の連結部32oと、連結部32oに連続して、コイル2Cの外周面の一部を覆うように配置される一対の外周部32s,32sとを備える。コア片30Cは、いわば、連結部32oの内端面32eの中央部分から内コア突部31Cが突出し、内端面32eの両縁近傍の部分からそれぞれ、外周部32s,32sが内コア突部31Cに平行に突出した立体である。更に、外周部32s,32sの端面は、内コア突部31Cの端面31eよりも突出している。そのため、両コア片30C,30Cの外周部32s,32sの端面同士が接するように一対のコア片30C,30Cが組み付けられた状態では、一方のコア片30Cの内コア突部31Cの端面31eと、他方のコア片30Cの内コア突部31Cの端面31eとの間に所定の大きさの隙間が設けられる。磁性コア3Cは、この隙間を磁気ギャップとし、この隙間に発泡樹脂ギャップ材35Cを設ける。この例の内コア突部31Cは、角部を丸めた直方体状であり、連結部32o及び外周部32sは、平板状である。
実施形態3のリアクトル1Cは、基本的には、実施形態1のリアクトル1Aと同様にして製造できる。概略を述べると、この例では、コイル2Cと、一対のコア片30C,30Cと、ギャップ板355の各面を未発泡の樹脂シート350,350で挟んだ三層構造の積層物とを用意する(図6)。コイル2Cと、一対のコア片30C,30Cとを組み付けて、隣り合うコア片30C間に未発泡の樹脂シート350を含む積層物を配置する。上述のように外周部32sの端面同士を接触させて両コア片30C,30Cを組み付けると、内コア突部31C,31Cの端面31e,31e間に自動的に所定の大きさの隙間が設けられ、上記端面31e,31e間に上記積層物が介在された状態を維持できる。樹脂シート350が粘着性を有する場合には、端面31eに付着することで、上述の介在状態をより良好に維持できる。コア片30C,30C自体によって上述の所定の隙間を維持できる実施形態3では、温度を調整するなどして、膨張率を適切に制御することで、実施形態1で説明した、コア片30C間の間隔を規制する規制部材が省略できる。膨張率を大きくする場合などでは、規制部材を利用することもできる。
図7,図8を参照して実施形態4のリアクトル1Dを説明する。
実施形態4のリアクトル1Dの基本的構成は、実施形態3のリアクトル1Cと同様であり、一つの巻回部2cを備えるコイル2Cと、二つのE字状のコア片30D,30Dと、コア片30D,30D間に介在される一つのギャップ材とを備える磁性コア3Dとを備える。ギャップ材が、発泡樹脂部35を含む発泡樹脂ギャップ材35Dである。実施形態4のリアクトル1Dでは、発泡樹脂ギャップ材35Dの全体が発泡樹脂部35であり、ギャップ板355(図6)を備えていない点が、実施形態3との相違点の一つであり、実施形態2との共通点である。リアクトル1Dは、発泡樹脂ギャップ材35Dを一つのみ備える点は、実施形態3との共通点である。以下、相違点を詳細に説明し、重複する構成及び効果の詳細な説明は省略する。
上述した実施形態1〜4は、以下の変更、追加構成が可能である。
(a)実施形態1,3で説明した多層ギャップ材について、発泡樹脂部35をギャップ板355の一面にのみ配置された形態
(b)上記多層ギャップ材について、複数のギャップ板355を備える形態
(c)実施形態1,3や上記で説明した多層ギャップ材と、実施形態2,4で説明した単層ギャップ材との双方を備える形態
(d)圧粉成形体や電磁鋼板から構成されるコア片を含む形態
(e)磁性コアが3つ以上のコア片を備える形態
(f)磁性コアがギャップ材を三つ以上備えて、各ギャップ材が、実施形態1〜4などで説明した多層ギャップ材又は単層ギャップ材である形態
(g)磁性コア、又はコア片、又はコア片とギャップ材との組物の外周を覆う樹脂モールド部を備える形態。この形態では、凹部31rを樹脂モールド部に備えることができる。
(h)コア片が複合材料から構成される場合に、複合材料から構成される取付部が一体に成形されている形態
取付部は、リアクトルを設置対象に固定するためのボルトなどの締付部材が取り付けられる貫通孔などが設けられたものが挙げられる。
(i)温度センサ、電流センサ、電圧センサ、磁束センサなどのリアクトルの物理量を測定するセンサを備える形態
(j)コイルの外周面に、セラミックスなどから構成され、熱伝導性、絶縁性に優れる放熱板を備える形態
(k)リアクトルの設置面に、設置対象や上記放熱板に固定する接合層(絶縁性接着剤などの絶縁性材料から構成されるものが好ましい)を備える形態
2A,2C コイル
2a,2b,2c 巻回部 2r 連結部 2w 巻線
3A,3B,3C,3D 磁性コア
30A,30B,30C,30D コア片
31A,31B,31C,31D 内コア突部 31e 端面 31r 凹部
32A,32C 外側コア部 32o 連結部 32s 外周部 32e 内端面
35A,35B,35C,35D 発泡樹脂ギャップ材
35 発泡樹脂部 355 ギャップ板
350,352 未発泡の樹脂シート
4A,4B,4C,4D コイル固定部
40A,40B,40C,40D 未発泡の樹脂シート
Claims (5)
- コイルと、
複数のコア片と、少なくとも一組のコア片間に介在されるギャップ材とを備え、前記コイルの励磁に伴い閉磁路を形成する磁性コアとを備え、
各コア片の構成材料が、軟磁性粉末を30体積%以上70体積%以下含み、残部が樹脂と20体積%以下の非金属無機材料とである複合材料であり、
少なくとも一つのギャップ材は、発泡樹脂から構成される発泡樹脂部を前記コア片との接触領域に含む発泡樹脂ギャップ材であるリアクトル。 - 少なくとも一つの発泡樹脂ギャップ材は、その全体が前記発泡樹脂部である請求項1に記載のリアクトル。
- 少なくとも一つの発泡樹脂ギャップ材は、ギャップ板と、前記ギャップ板の一面又は両面に設けられた前記発泡樹脂部とを備える請求項1に記載のリアクトル。
- 前記発泡樹脂ギャップ材を一つのみ備える請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のリアクトル。
- コイルと、複数のコア片を含む磁性コアとを組み付けてリアクトルを製造するリアクトルの製造方法であって、
軟磁性粉末を30体積%以上70体積%以下含み、残部が樹脂と20体積%以下の非金属無機材料とである複合材料から構成される前記複数のコア片を用意し、前記複数のコア片のうち、隣り合うコア片間に未発泡の樹脂シートを配置する工程と、
所定のギャップ長に応じて、前記未発泡の樹脂シートが介在するコア片間の間隔を規制した状態で前記未発泡の樹脂シートを発泡させて、前記コア片間に発泡樹脂から構成される発泡樹脂部を形成する工程とを備えるリアクトルの製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015082402A JP6361884B2 (ja) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | リアクトル、及びリアクトルの製造方法 |
CN201680018217.2A CN107430931A (zh) | 2015-04-14 | 2016-04-08 | 电抗器及电抗器的制造方法 |
US15/565,571 US10832851B2 (en) | 2015-04-14 | 2016-04-08 | Reactor and manufacturing method for reactor |
PCT/JP2016/061591 WO2016167198A1 (ja) | 2015-04-14 | 2016-04-08 | リアクトル、及びリアクトルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015082402A JP6361884B2 (ja) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | リアクトル、及びリアクトルの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016201509A JP2016201509A (ja) | 2016-12-01 |
JP6361884B2 true JP6361884B2 (ja) | 2018-07-25 |
Family
ID=57126761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015082402A Active JP6361884B2 (ja) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | リアクトル、及びリアクトルの製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10832851B2 (ja) |
JP (1) | JP6361884B2 (ja) |
CN (1) | CN107430931A (ja) |
WO (1) | WO2016167198A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6610964B2 (ja) * | 2017-03-06 | 2019-11-27 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | コイル成形体、およびリアクトル |
JP2019102563A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | インダクタおよびその製造方法 |
KR102527707B1 (ko) * | 2017-12-27 | 2023-05-02 | 삼성전기주식회사 | 코일 부품 |
JP7133569B2 (ja) * | 2018-01-17 | 2022-09-08 | 株式会社タムラ製作所 | リアクトル |
JP7191535B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2022-12-19 | 株式会社小松製作所 | リアクトルコア、リアクトル及びリアクトルコアの製造方法 |
CN108597797B (zh) * | 2018-04-26 | 2024-05-31 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 变压器及微波烹饪电器 |
CN112863843B (zh) * | 2021-01-04 | 2021-09-10 | 清远市佳和磁材有限公司 | 一种全自动互感器磁芯带材卷绕装置 |
JP2022144625A (ja) * | 2021-03-19 | 2022-10-03 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3609615A (en) * | 1970-05-21 | 1971-09-28 | Fair Rite Products | Adjustable ferrite cores |
CA1107349A (en) | 1977-10-06 | 1981-08-18 | Akio Koizumi | Protective circuit for a switching regulator |
JPS5952627B2 (ja) * | 1977-10-31 | 1984-12-20 | ソニー株式会社 | スイツチング方式安定化電源装置の保護装置 |
JPS615784Y2 (ja) * | 1981-03-25 | 1986-02-21 | ||
JP3305421B2 (ja) * | 1993-05-21 | 2002-07-22 | 三菱電機株式会社 | 合成樹脂モールド型変成器およびその形成方法 |
FR2714206B1 (fr) * | 1993-12-21 | 1996-03-01 | Thomson Television Components | Perfectionnement aux transformateurs du type à circuit magnétique fermé en ferrite. |
JP2905186B1 (ja) * | 1998-01-12 | 1999-06-14 | 株式会社タムラ製作所 | リアクトル |
JP4465635B2 (ja) * | 2008-03-17 | 2010-05-19 | トヨタ自動車株式会社 | リアクトル装置 |
JP5240856B2 (ja) * | 2009-04-02 | 2013-07-17 | Necトーキン株式会社 | コイル部品 |
JP5534551B2 (ja) | 2009-05-07 | 2014-07-02 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル |
US8525632B2 (en) * | 2009-07-29 | 2013-09-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Reactor |
JP2011159854A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Toyota Motor Corp | リアクトル |
JP5605550B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2014-10-15 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル及びその製造方法 |
JP6127365B2 (ja) * | 2011-04-28 | 2017-05-17 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル、複合材料、リアクトル用コア、コンバータ、及び電力変換装置 |
JP2013004931A (ja) | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル、およびその製造方法 |
WO2013001592A1 (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-03 | トヨタ自動車株式会社 | リアクトル、および、その製造方法 |
WO2013001591A1 (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-03 | トヨタ自動車株式会社 | リアクトル、および、その製造方法 |
JP6176516B2 (ja) * | 2011-07-04 | 2017-08-09 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 |
JP2013026420A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル |
JP6024878B2 (ja) * | 2011-10-06 | 2016-11-16 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル、リアクトル用コイル部品、コンバータ、及び電力変換装置 |
JP2013093548A (ja) * | 2011-10-06 | 2013-05-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル、リアクトル用コイル部品、コンバータ、及び電力変換装置 |
JP6048910B2 (ja) * | 2011-11-14 | 2016-12-21 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル、コイル成形体、コンバータ、及び電力変換装置 |
JP2013197362A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Toyota Central R&D Labs Inc | リアクトル |
JP2015012147A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル |
CN104425109B (zh) * | 2013-09-09 | 2017-04-05 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 电感和包含其的开关电路 |
CN104851563B (zh) * | 2014-02-14 | 2018-01-30 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 应用于电抗器的磁芯以及电抗器 |
-
2015
- 2015-04-14 JP JP2015082402A patent/JP6361884B2/ja active Active
-
2016
- 2016-04-08 US US15/565,571 patent/US10832851B2/en active Active
- 2016-04-08 WO PCT/JP2016/061591 patent/WO2016167198A1/ja active Application Filing
- 2016-04-08 CN CN201680018217.2A patent/CN107430931A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016167198A1 (ja) | 2016-10-20 |
US20180122550A1 (en) | 2018-05-03 |
CN107430931A (zh) | 2017-12-01 |
US10832851B2 (en) | 2020-11-10 |
JP2016201509A (ja) | 2016-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6361884B2 (ja) | リアクトル、及びリアクトルの製造方法 | |
JP5626466B2 (ja) | リアクトル、および、その製造方法 | |
CN107210118B (zh) | 电抗器 | |
JP5983942B2 (ja) | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 | |
WO2015098876A1 (ja) | リアクトル | |
WO2015190215A1 (ja) | リアクトル | |
WO2012111499A1 (ja) | リアクトルとその製造方法並びにリアクトル部品 | |
JP6365941B2 (ja) | リアクトル | |
JP2012209333A (ja) | リアクトル、およびリアクトルの製造方法 | |
JP2011165977A (ja) | リアクトル | |
US12014858B2 (en) | Reactor | |
JP2012119454A (ja) | リアクトル | |
JP5234517B2 (ja) | リアクトル、リアクトルの製造方法、及びコンバータ | |
JP2013179259A (ja) | リアクトル、コンバータ及び電力変換装置、並びにリアクトル用コア材料 | |
JP2012209327A (ja) | リアクトル | |
JP2016127070A (ja) | リアクトル | |
US11908613B2 (en) | Reactor | |
CN111656470B (zh) | 电抗器 | |
JP2016100538A (ja) | チョークコイル | |
JP6379981B2 (ja) | リアクトル | |
CN112840419B (zh) | 电抗器 | |
JP2011009660A (ja) | リアクトル | |
JP2016167521A (ja) | リアクトル、およびコア連結体の製造方法 | |
WO2019171940A1 (ja) | リアクトル | |
JP2016100539A (ja) | チョークコイル、およびチョークコイルの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180326 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180521 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180612 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6361884 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |