JP6406610B2 - リアクトル - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド自動車などの車両に搭載される車載用DC−DCコンバータや電力変換装置の構成部品などに利用されるリアクトルに関する。特に、コイル内外のコア同士の組み立てに接着剤を必要とせず、コイル内外のコア同士の組立作業性に優れるリアクトルに関する。
電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の部品の一つに、リアクトルがある。リアクトルは、ハイブリッド自動車などの車両に搭載されるコンバータに利用される。そのリアクトルとして、例えば、特許文献1に示すものがある。
特許文献1のリアクトルは、一対のコイル素子(巻回素子)を有するコイルと、各コイル素子の内側に嵌め込まれる一対の内側コア部、及びコイルから露出される一対の露出コア部(外側コア部)を有するコア(磁性コア)とを備える(明細書0039、0044)。内側コア部は、複数のコア片とギャップ材とを交互に配置して接着剤で接合することで構成している(同0045)。露出コア部は、一対の内側コア部の両端部同士をつなぐように配され、接着剤で内側コア部と接合される(同0050)。
特開2011−199238号公報
接着剤の使用に伴い、磁性コア(リアクトル)の組立作業が煩雑になる。コア片とギャップ材や、内側コア部と外側コア部を接着剤で接合する際、それぞれの当接箇所毎に接着剤を塗布・硬化させる必要がある。そのため、磁性コア(リアクトル)の組立作業に時間と手間がかかる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、コイル内外のコア同士の組み立てに接着剤を必要とせず、コイル内外のコア同士の組立作業性に優れるリアクトルを提供することにある。
本発明の一態様に係るリアクトルは、コイルと、コイルの内側に配置される内側コア部、及び内側コア部の両端に連結されて内側コア部と共に閉磁路を形成する一対の外側コア部を有する磁性コアとの組合体を備える。このリアクトルは、各外側コア部の外端面に接するように組合体の外周を囲む枠部材を備える。そして、枠部材は、外側コア部の外端面を内側コア部側へ押圧することで、内側コア部と前記外側コア部とを固定する弾性片を有する。
上記リアクトルは、磁性コアの組み立てに接着剤を必要とせず、組立作業性に優れる。
実施形態1に係るリアクトルを示す概略斜視図である。 実施形態1に係るリアクトルを示す上面図である。 実施形態1に係るリアクトルに備わる組合体の概略を示す分解斜視図である。 実施形態1に係るリアクトルに備わる枠部材を示す概略斜視図である。 実施形態2に係るリアクトルを示す概略斜視図である。 実施形態3に係るリアクトルを示す上面図である。 実施形態4に係るリアクトルを示す概略斜視図である。 実施形態5に係るリアクトルを示す概略斜視図である。 実施形態5に係るリアクトルを示す上面図である。 実施形態6に係るリアクトルを示す概略斜視図である。 実施形態7に係るリアクトルを示す概略斜視図である。 ハイブリッド自動車の電源系統を模式的に示す概略構成図である。 コンバータを備える電力変換装置の一例を示す概略回路図である。
《本発明の実施形態の説明》
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、コイルの内側に配置される内側コア部、及び内側コア部の両端に連結されて内側コア部と共に閉磁路を形成する一対の外側コア部を有する磁性コアとの組合体を備える。このリアクトルは、各外側コア部の外端面に接するように組合体の外周を囲む枠部材を備える。そして、枠部材は、外側コア部の外端面を内側コア部側へ押圧することで、内側コア部と前記外側コア部とを固定する弾性片を有する。
上記の構成によれば、外側コア部を内側コア部側へ押圧する弾性片を備える枠部材を組合体の外周に取り付けることで、接着剤を用いることなく外側コア部と内側コア部とを一体に固定できる。そのため、接着剤を用いることに伴う磁性コアの組立作業性の煩雑さが生じないので、磁性コアの組立作業性、延いてはリアクトルの組立作業性を向上できる。特に、内側コア部31と外側コア部32の固定は、枠部材4を組合体10の外周に取り付けるだけで行えるため、磁性コア3の組立作業性に優れる。このように、内側コア部31と外側コア部32との固定には接着剤を用いないが、リアクトル全体を見た場合、他の部材間の接合に接着剤を使用する場合もある。例えば、内側コア部をコア片とギャップとで構成する場合、コア片とギャップ材とを接着剤で固定することもある。
(2)上記リアクトルの一形態として、弾性片は、外側コア部を押圧する側に突出するように湾曲していることが挙げられる。
上記の構成によれば、弾性片を上記のように湾曲させていることで、外側コア部を内側コア部側へ押圧させ易い。枠部材を組合体の外周に取り付ける際には、弾性片を外側に広げ易いため、枠部材で囲まれる内側領域を広げることができて組合体の外周への枠部材の取り付けが行い易い。
(3)上記リアクトルの一形態として、枠部材は、組合体を設置対象に固定する固定部材を取り付けるための取付部を有することが挙げられる。
上記の構成によれば、枠部材が固定部材を取り付けるための取付部を有することで、内側コア部と外側コア部とを固定する枠部材を設置対象の固定箇所に固定することでリアクトルを設置対象に固定できる。なお、固定部材としてはボルトが挙げられ、取付部としてはそのボルトを挿通させる挿通孔を備えることが挙げられる。
(4)上記リアクトルの一形態として、枠部材は、コイルの側面と対向すると共に弾性片に繋がる中継片を備えることが挙げられる。この場合、中継片とコイルとの間に隙間が形成されていることが好ましい。
上記の構成によれば、中継片とコイルの側面との間に隙間が形成されていることで、中継片(枠部材)を金属などの導電性材料で構成しても、中継片とコイルとの間の絶縁性を高め易い。
(5)上記リアクトルの一形態として、上記中継片を備える場合、中継片は、コイルと対向する領域に形成されてコイルとの間を絶縁する絶縁被覆を備えることが挙げられる。
上記の構成によれば、中継片が上記絶縁被覆を備えることで、中継片とコイルとの間の絶縁性を高められる。
(6)上記リアクトルの一形態として、外側コア部は、磁路となるサイド本体部と、サイド本体部の外周の少なくとも一部を覆うサイド樹脂モールド部とを備えることが挙げられる。この場合、サイド樹脂モールド部は、弾性片の嵌め込み溝を有することが好ましい。
上記の構成によれば、外側コア部がサイド樹脂モールド部を備えることで、枠部材を組合体に取り付ける際、枠部材がサイド本体部と接触することを抑制できるため、その接触に伴ってサイド本体部が削れるなどの損傷を抑制できる。また、サイド樹脂モールド部が弾性片の嵌め込み溝を備えることで、弾性片の組合体に対する位置決めを行い易い。
(7)上記リアクトルの一形態として、コイルの外周からコイルの一つ以上のターンを間に挟むようにターン間に介在される複数の楔部を有し、楔部同士の間に介在されるターンの動きを規制するコイル固定部材を備えることが挙げられる。
上記の構成によれば、コイル固定部材を備えることで、ターンの動きを規制できるため、ターンと磁性コアとの衝突や擦れ、ターン同士の衝突や擦れを抑制できる。そのため、それらの衝突や擦れに伴う騒音や、コイルの絶縁被覆の損傷を低減できる。ターンの動きとは、リアクトルの動作時のコイルや磁性コアの振動、或いは外部環境からの影響に伴うもので、主としてコイル軸方向の動きを言う。ターンの動きには、コイル径方向の動きを含む場合もある。
(8)上記リアクトルの一形態として、コイル固定部材は、コイルと枠部材との間に介在され、前記枠部材により前記コイルに固定されていることが挙げられる。
上記の構成によれば、コイル固定部材をコイルに容易に固定できる。
(9)上記リアクトルの一形態として、組合体に枠部材が取り付けられた枠付体の少なくとも一部を覆って、組合体と枠部材とを一体に保持する樹脂モールド部を備えることが挙げられる。
上記の構成によれば、樹脂モールド部により組合体と枠部材を一体に保持できると共に、枠付体における樹脂モールド部の被覆箇所の機械的保護や絶縁性を向上できる。
《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。
《実施形態1》
〔リアクトルの全体構成〕
図1〜4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1Aは、コイル2と、コイル2の内外に配置されて閉磁路を形成する内側コア部31及び外側コア部32を有する磁性コア3との組合体10を備える。リアクトル1Aの主たる特徴とするところは、内側コア部31と外側コア部32とを固定する枠部材4を備えて、両コア31,32の組み立てに接着剤を必要としない点にある。以下、リアクトル1Aの主たる特徴部分及び関連する部分の構成、並びに主要な効果を順に説明し、その後、各構成を詳細に説明する。ここでは、組合体10の設置対象側を設置側(下側)、その反対側を対向側(上側)とする。図中の同一符号は同一名称物を示す。
〔主たる特徴部分及び関連する部分の構成〕
[組合体]
(コイル)
コイル2は、図1〜3に示すように、接合部の無い1本の連続する巻線2wを螺旋状に巻回してなる一対の巻回素子2a,2bと、両巻回素子2a,2bを連結する連結部2rとを備える。各巻回素子2a,2bは、互いに同一の巻数の中空の筒状体であり、各軸方向が平行するように並列(横並び)されている。連結部2rは、コイル2の一端側(図1〜3紙面右側)において巻線の一部がU字状に屈曲して構成している。連結部2rの上面は、コイル2のターン形成部分の上面と略面一である。各巻回素子2a,2bを形成する巻線2wの両端部2eは、連結部2r側と反対側でターン形成部分から引き延ばされている。両端部2eは、端子部材(図示略)に接続され、端子部材を介して、コイル2に電力供給を行なう電源などの外部装置(図示略)が接続される。
(磁性コア)
磁性コア3は、図3に示すように、巻回素子2a、2bの内側に配置される一対の内側コア部31と、コイル2が配置されず、コイル2から突出(露出)されている一対の外側コア部32とを備える。磁性コア3は、離間して配置される内側コア部31を挟むように外側コア部32が配置され、内側コア部31の端面と外側コア部32の内端面32eとを接触させて環状に形成される。これら内側コア部31及び外側コア部32により、コイル2を励磁したとき、閉磁路を形成する。一対の内側コア部31、及び一対の外側コア部32は、各々独立した部材で構成される。内側コア部31と外側コア部32とは、後述する枠部材4により一体に連結される。そのため、両コア部31,32の連結に接着剤が不要である。内側コア部31と外側コア部32の具体的な構成は後述する。
[枠部材]
枠部材4は、組合体10の外周を囲んで内側コア部31と外側コア部32とを一体に固定する。枠部材4における組合体10の外周の囲み方は、両外側コア部32の外端面32oに接すると共に、コイル2の両側面に対向するように行う。即ち、枠部材10は、リアクトル1Aの設置対象に対して略平行に組合体10に取り付ける。枠部材4の組合体10の高さ方向に対する取付箇所は、外側コア部32の高さ方向における略中間位置としている。内側コア部31と外側コア部32の押圧をリアクトルの上下方向にバランスよく行えるためである。
枠部材4の形状は、代表的には矩形状である。枠部材4は、各外側コア部32の外端面32oに接して外側コア部32を内側コア部31側へ押圧する一対の弾性片41と、コイル2に対向すると共に弾性片41同士に繋がる一対の中継片42とを備える。これら両片41,42は、リアクトル1Aを固定対象に固定するための固定部材を取り付ける取付部43により連結されている。弾性片41と中継片42は、矩形状の枠部材4の四つの片を形成し、取付部43は、矩形状の枠部材4の四つの角部を形成している。
(弾性片)
弾性片41は、各外側コア部32の外端面32oに接して、図1、2の矢印で示すように、外側コア部32を内側コア部31側へ押圧する。この押圧により、内側コア部31と外側コア部32とを接着剤を用いることなく一体に固定できる。弾性片41の形状は、外側コア部32を内側コア部31側へ押圧できれば特に限定されない。ここでは、弾性片41の形状は、枠部材4を組合体10に取り付けた状態において、外側コア部32を押圧する側、即ち枠部材4の内側に突出する湾曲状としている。
枠部材4を組合体10へ取り付けた状態で弾性片41が外側コア部32を内側コア部31側へ押圧するには、枠部材4を組合体10に取り付ける前の弾性片41が、以下の条件(1)を満たすことが挙げられる。(1)各弾性片41における外側コア部32の押圧箇所同士の間の長さL41(図4)が、コイル軸方向に沿った外側コア部32の外端面32o同士の長さL32(図2)よりも短い。上記条件(1)の理由は、弾性片41の上記長さL41を外側コア部32の上記長さL32よりも短くすることで、枠部材4を取り付けた際、外側コア部32を内側コア部31側へ押圧する力を大きくできて両コア部31、32を固定し易くなるからである。
更に、枠部材4を組合体10に取り付ける前の弾性片41は、以下の条件(2)を満たすことが挙げられる。(2)枠部材4を組合体10に取り付ける際に、弾性片41の上記長さL41が外側コア部32の上記長さL32よりも長くなるように両弾性片41を弾性変形させて外側へ広げられる。上記条件(2)の理由は、枠部材4を組合体10に取り付ける際、弾性片41が外側コア部32に接触して、外側コア部32が削れたりしないようにする必要があるからである。
このような弾性片4の形状としては、枠部材4の取り付け前の状態において、各弾性片41の上記長さL41が外側コア部32の上記長さL32よりも短くなるように枠部材4の内側に突出する湾曲状であることが挙げられる。そうすれば、枠部材4を組合体10に取り付ける際、枠部材4で囲まれる内側領域を広げることができて、枠部材4を組合体10に取り付け易い。枠部材4を組合体10に取り付ける際、両弾性片41を枠部材4の外側に広げる。このとき、両弾性片41が直線状になるように伸ばされる等して弾性片41の上記長さL41を外側コア部32の上記長さL32よりも長くできるからである。また、枠部材4を組合体10に取り付けた際、外側コア部32を内側コア部31側へ押圧させて両コア部31,32を固定できる。各弾性片41の上記長さL41が外側コア部32の上記長さL32よりも短いため、枠部材4を組合体10に取り付けた際、両弾性片41の内側への力を両コア部31、32の押圧力として作用させられるからである。
(中継片)
中継片42は、上述のように、各巻回素子2a,2bと対向すると共に弾性片41に繋がる。中継片42は、枠部材4を組合体10に取り付けた状態において、各巻回素子2a,2bと接触していてもよいが、各巻回素子2a,2bと非接触であることが好ましい。即ち、図2に示すように、中継片42同士の間の長さL42がコイルの幅Lcwよりも長く、中継片42と各巻回素子2a,2bとの間に隙間が形成されていることが好ましい。コイルの幅Lcwは、巻回素子2a、2bの並列方向に沿った長さをいう。後述するが、巻回素子2a,2bを構成する巻線2wは絶縁被覆を備えるため、中継片42(枠部材4)を金属などの導電性材料で形成する場合、中継片42と各巻回素子2a,2bとが接触しても両者の間を絶縁できる。但し、中継片42と各巻回素子2a,2bとを非接触とすることで、両者の間の絶縁性を高め易い。その上、仮にコイル2の絶縁被覆にピンホールが形成されていても、隙間が形成されていることで、コイル2と枠部材4とを絶縁できる。
中継片42の形状は、直線状でもよいが、各巻回素子2a、2b側に突出する湾曲状であることが好ましい。中継片42の形状を上記湾曲状とすることで、各中継片42を直線状とする場合に比べて、枠部材4を組合体10に取り付け易くなる。ここでは、中継片42は、各巻回素子2a,2bとの間に隙間を形成する程度に、各巻回素子2a、2b側に突出する湾曲状としている。この中継片42における各巻回素子2a,2bの側面と対向する部分のエッジは、丸めておくとよい。そうすれば、巻回素子2a、2bと接触しても巻回素子2a,2bを損傷させ難い。
中継片42は、枠部材4を組合体10に取り付ける前の中継片42が、以下の条件(1)を満たすことが挙げられる。(1)枠部材4を取り付ける際、即ち、弾性片41を外側に広げた際、各巻回素子2a,2bと接触しない。上記条件(1)の理由は、枠部材4を組合体10に取り付ける際、各巻回素子2a,2bが中継片42との接触により損傷しないようにできるからである。中継片42との接触により巻回素子2a,2bを構成する巻線2wの絶縁被覆が損傷すれば、中継片42(枠部材4)を金属などの導電性材料で構成すると枠部材4と各巻回素子2a,2bとが導通する虞があるからである。
(取付部)
取付部43は、リアクトル1Aを設置対象に固定する固定部材(図示略)を取り付ける。ここでは、取付部43は、上述のように、一対の弾性片41と一対の中継片42とを連結しており、矩形状である枠部材4の四つの角部を形成している。取付部43には、ボルトなどの固定部材を挿通させる挿通孔43hが形成されている。この挿通孔43hに固定部材を挿通させて固定部材を設置対象に固定することでリアクトル1Aを設置対象に固定する。
取付部43の組合体10の高さ方向における形成箇所は、取付部43を固定するリアクトル1Aの設置対象の固定箇所の高さに合わせて適宜選択することが挙げられる。ここでは、外側コア部32の高さ方向における略中間位置に設けている。
枠部材4は、その周方向に継ぎ目がなく、一連に(連続して)形成されている。即ち、弾性片41と中継片42と取付部43とが一体に形成されている。それにより、複数の部材を接続して構成する枠部材に比べて、機械的弱点となり易い接続部がないので機械的強度に優れる。また、部品点数を低減できる上に、複数の部材の接続作業が不要である。このような枠部材4は、後述する金属の板材を打ち抜くことで容易に製造できる。
枠部材4の幅は、弾性片41と中継片42とで同じとしてもよいし、異ならせてもよい。枠部材4の厚さは、枠部材4の製造作業性の点から、弾性片41と中継片42と取付部43とで同じとすることが好ましい。枠部材4の幅や厚さは、弾性片41と中継片42に求められる弾性変形性や機械的強度、枠部材4の構成材料に応じて適宜調整するとよい。幅は、枠部材4の外周縁と内周縁の間の長さを言い、厚さは、枠部材4の軸方向に沿った長さを言う。
枠部材4の材質は、弾性変形性及び機械的強度の点から、金属とすることが挙げられる。具体的には、ステンレス鋼、銅やその合金、アルミニウムやその合金、或いはマグネシウムやその合金などが挙げられる。特に、リアクトルの磁気特性に影響を及ぼさないよう、非磁性のステンレス鋼が好ましい。
〔リアクトルの主たる特徴部分における作用効果〕
リアクトル1Aによれば、弾性片41を備える枠部材4を、弾性片41が外側コア部32の外端面32oに接するように組合体10の外周に取り付けることで、弾性片41が外側コア部32を内側コア部31側へ押圧して内側コア部31と外側コア部32とを固定できる。そのため、内側コア部コア31と外側コア部32との組み立てに接着剤を用いなくてもよく、接着剤の使用に伴う両コア31、32の組立作業性の煩雑さが生じない。従って、磁性コア3の組立作業性、延いてはリアクトル1Aの組立作業性に優れる。
〔その他の特徴部分を含む各構成の説明〕
[コイル]
コイル2を構成する巻線2wは、銅やアルミニウム、その合金といった導電性材料からなる導体の外周に、絶縁性材料からなる絶縁被覆を備える被覆線を好適に利用できる。導体の形状は、平角線や丸線などが挙げられる。本実施形態では、導体が銅製の平角線からなり、絶縁被覆がエナメル(代表的にはポリアミドイミド)からなる被覆線を利用し、各巻回素子2a,2bは、この被覆線をエッジワイズ巻きにしたエッジワイズコイルである(図3)。各巻回素子2a,2bの端面形状は、矩形枠の角部を丸めた形状としている。その端面形状は、円形枠など適宜変更できる。コイルは、独立した2つの巻線をそれぞれ螺旋状に巻回してなる一対の巻回素子と、両巻回素子とは独立した部材で、両巻回素子を連結する連結部材とを備える構成としてもよい。
[磁性コア]
(サイズ・形状)
内側コア部31は、上述したように巻回素子2a,2b(コイル2)の内側に配置される。「コイルの内側に配置される内側コア部」とは、少なくとも一部がコイルの内部に配置されている内側コア部を意味する。例えば、内側コア部の中央部分がコイルの内部に配置され、内側コア部の端部付近がコイルの外側に位置するような場合も「コイルの内側に配置される内側コア部」に含まれる。即ち、内側コア部31の軸方向の長さは、巻回素子2a、2bの軸方向の長さよりも長くてもよく、内側コア部31の端面及びその近傍が巻回素子2a、2bの端面から突出して露出されていてもよい。
内側コア部31の形状、外側コア部32の形状は適宜選択できる。ここでは、内側コア部31の形状は、図3に示すように、直方体状であり、外側コア部32の形状は、図2、3に示すように、上面・下面が略ドーム状(内端面32eから外方に向かって断面積が小さくなる変形台形状)の柱状体としている。外側コア部32の形状は、例えば、角柱状体とすることもできる。
外側コア部32の上面は、内側コア部32の上面と面一である。一方、外側コア部32の下面は、コイル2の下面と面一になるように、外側コア部32の大きさを調整している。そのため、磁性コア3を環状に形成した場合、外側コア部32の下面は内側コア部31の下面よりも突出している。そうすれば、リアクトル1Aにおける内側コア部31のサイズが従来のリアクトルにおける内側コア部と同じ場合、リアクトル1Aは、従来のリアクトルに比べて磁性コア3(外側コア部32)の構成材料の量を少なくでき、コスト低減及び軽量化に寄与する。組合体10の下面は、主として、二つの外側コア部32の下面と、コイル2の下面とで構成される。
(構成材料)
内側コア部31は、軟磁性材料を主成分とする複数のコア片31mと、コア片31mよりも比透磁率が小さい材料からなるギャップ材31gとが交互に積層配置された積層体である(図4)。コア片31mとギャップ材31gとの一体化は、上述した枠部材4により行ってもよいし、接着剤を用いて行ってもよい。外側コア部32は、内側コア部31と同様、軟磁性材料を主成分とするコア片である。
内側コア部31・外側コア部32を構成する各コア片の主成分である軟磁性材料には、鉄や鉄合金、フェライトといった非金属などが挙げられる。コア片は、上記軟磁性材料からなる軟磁性粉末を用いた成形体や、絶縁被膜を有する磁性薄板(例えば、ケイ素鋼板に代表される電磁鋼板)を複数積層した積層体を利用できる。上記成形体は、圧粉成形体(圧粉磁心)の他、焼結体、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料などが挙げられる。複合材料は、射出成形などを利用することで、複雑な立体形状であっても、容易に成形できる。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PPS樹脂などの熱可塑性樹脂を利用できる。上記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75体積%以下が挙げられる。残部は、樹脂やアルミナやシリカなどのセラミックスといった非金属有機材料、非金属無機材料などの非磁性材料である。ここでは、各コア片はいずれも圧粉成形体としている。
ギャップ材31gの具体的な材料は、アルミナや不飽和ポリエステルなどの非磁性材料、PPS樹脂などの非磁性材料と磁性材料(磁性材料の例は、鉄粉などの軟磁性粉末)とを含む混合物などが挙げられる。
[インシュレータ]
リアクトル1Aは、コイル2と磁性コア3との間に、両者の絶縁性と位置決めの確実性を高めるためのインシュレータ7を備えることができる(図3)。インシュレータ7は、内側コア部31の外周の少なくとも一部を覆う周壁部71と、巻回素子2a,2bの両端面と外側コア部32の内端面32eとの間に介在される枠板部72とを備える。周壁部71と枠板部72とは、各々独立した部材で構成されている。
(周壁部)
周壁部71は、コイル2の内周面と内側コア部31の外周面との間に介在され、コイル2と内側コア部31との間を絶縁する。ここでは、周壁部71は、一対の断面]状の分割片711、712により構成される。各分割片711、712は互いに接触せず、内側コア部31の外周面の一部のみ(ここでは、主として内側コア部31の上下面)に当該分割片711、712が配置される構成としている。周壁部71は、内側コア部31の外周面の全周に沿って配置される筒状体としてもよい。
分割片711、712は、表裏に貫通する窓部が形成されている。例えば、後述の実施形態6や7で説明する樹脂モールド部6(図10、11参照)を備える形態では、上記窓部を有する分割片711、712としたり、内側コア部31の外周面の一部が周壁部71から露出する構成としたりすることで、内側コア部31と樹脂モールド部6との接触面積を大きくできる。その上、樹脂モールド部6の構成樹脂を流し込むときに気泡が抜け易く、リアクトル1F,1G(図10、11参照)の製造性に優れる。分割片711、712の先端には、後述する枠板部72の凸部723に位置合わせされる凹部713が形成されている。
(枠板部)
各枠状部72は、コイル2の端面と外側コア部32の内端面32eとの間に介在され、コイル2と外側コア部32との間を絶縁する。各枠板部72は、各内側コア部31がそれぞれ挿通可能な一対の開口部(貫通孔)を有するB字状の平板部材で構成される本体部721を備える。本体部721のコイル側面は、各巻回素子2a、2bの上端面を除く端面(両側端面と下端面)と接触している(図1)。即ち、枠板部72は、コイル2の上端面と接触せず、コイル2の上端面は枠板部72から露出されている。なお、本体部721は、上記開口部のない平板部材で構成されていてもよい。その場合、本体部721を内側コア部31と外側コア部32との間のギャップ材として利用できる。
〈筒状部〉
各枠板部72は、内側コア部31を枠板部72に挿入させ易くする筒状部722を備える。筒状部722は、本体部721の上記開口部から連続し、内側コア部31の側に突出するように設けられている。筒状部722の先端には、周壁部71の凹部713と位置合わせされる凸部723が形成されている。
〈仕切部〉
各枠板部72は、巻回素子2a,2b同士の絶縁を確保する仕切部724を備える。仕切部724は、枠板部72の周壁部71間で巻回素子2a,2b間に介在するように設けられる。
〈コア位置決め部〉
各枠板部72は、外側コア部32を位置決めする二つの突片725を備える。二つの突片725の形成箇所は、外側コア部32の内端面32e側の面の下方において、外側コア部32を幅方向両側から挟む箇所としている。
〈台座〉
枠板部72は、その上面から外側コア部32側(コイル2とは反対側)に突出する台座726を備える。連結部2r側の枠板部72の台座726は、連結部2rと外側コア部32との間に介在され、連結部2rと外側コア部32の両者を絶縁する。
(材質)
周壁部71及び枠板部72(インシュレータ7)の構成樹脂は、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリアミド(PA)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。ここでは、PPS樹脂を用いている。
〔リアクトルの製造〕
リアクトル1Aの製造は、組合体10の作製→組合体10の外周への枠部材4の取り付け、という工程を経ることで行える。まず、コア片31mとギャップ材31gとを接着剤により一体化して内側コア部31を作製する。続いて、内側コア部31の外周に周壁部71を配置し、その状態でコイル2内へ挿入する。枠板部72の筒状部722を内側コア部31に嵌めつつ、コイル2の両端に枠板部72を嵌め込む。そして、外側コア部32を内側コア部31の両端面に接触させる。そうして、組合体10が作製される。次に、枠部材4の弾性片41をその外側に広げることで、枠部材4で囲まれる領域を広げ、弾性片41が外側コア部32の外端面32oに接すると共に、中継片42がコイル2の側面に対向するように、枠部材4を組合体10の外周に取り付ける。このとき、弾性片41が外側コア部32を内側コア部31側へ押圧することで外側コア部32と内側コア部31とが一体に固定される。そうして、組合体10の外周に枠部材4を取り付けたリアクトル1Aを製造できる。
《実施形態2》
実施形態2として、図5に示すように、外側コア部32が磁路となるサイド本体部32bと、サイド本体部32bの少なくとも一部を覆うサイド樹脂モールド部32cとで構成されるリアクトル1Bとすることができる。サイド本体部32bは、実施形態1の外側コア部32と同様、軟磁性材料を主成分とするコア片である。サイド樹脂モールド部32cは、サイド本体部32bを機械的に保護する。
サイド樹脂モールド部32cの被覆領域は、少なくともサイド本体部32bにおける弾性片41との対向箇所とすることが好ましい。そうすれば、枠部材4を組合体10に取り付ける際、サイド本体部32bに弾性片41が接触したりすることを防止でき、その接触によるサイド本体部32bの削れなどの損傷を抑制できる。サイド樹脂モールド部32cの被覆領域は、弾性片41との対向箇所に加えて、内端面32eの巻回素子2a、2bとの対向箇所、及び上面の連結部2rとの対向箇所とすることが好ましい。そうすれば、サイド本体部32bと巻回素子2a、2bとの間を絶縁し易い。サイド樹脂モールド部32cの被覆領域は、広いほどサイド本体部32bを保護でき、サイド樹脂モールド部32cの被覆領域は、サイド本体部32bにおける一対の内側コア部31との接触箇所を除く全領域とすることが機械的保護や絶縁性の向上の点で特に好ましい。
サイド樹脂モールド部32cは、弾性片41による押圧箇所に弾性片41の嵌め込み溝32tを有することが好ましい。そうすれば、弾性片41、延いては枠部材4の組合体10に対する位置決めを行い易い。ここでは、嵌め込み溝32tは、リアクトル1Bを平面透視(上面透視)した形状が弦と弧とで囲まれる弓型である。この嵌め込み溝32tは、弾性片41における外側コア部32の押圧箇所の形状に対応している。
サイド樹脂モールド部32cの厚さは、0.1mm以上3mm以下が挙げられる。サイド樹脂モールド部32cの厚さを0.1mm以上とすることで、弾性片41に対して機械的に保護できる。その上、巻回素子2a、2bに対する絶縁性を向上できる。一方、サイド樹脂モールド部32cの厚さを3mm以下とすることで、サイド樹脂モールド部32cが厚くなり過ぎない。
サイド樹脂モールド部32cの構成材料は、絶縁性や耐食性を有する樹脂材料が好ましく、更に熱伝導性を有する樹脂材料が特に好ましい。このような樹脂材料としては、例えば、上述したインシュレータ7の構成樹脂と同様の熱可塑性樹脂が挙げられる。サイド樹脂モールド部32cを形成する樹脂材料には、放熱性を高める観点から、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化硼素、及び炭化珪素から選択される少なくとも1種のセラミックスのフィラーを含有してもよい。サイド樹脂モールド部32cの形成は、樹脂材料をインサート成形したり、樹脂材料に浸漬するなどして行える。
リアクトル1Bの製造は、次のようにして行える。まず、サイド本体部32bの外周にサイド樹脂モールド部32cを被覆した外側コア部32を準備する。その後、実施形態1で説明したように、組合体10を作製し、組合体10の外周に枠部材4を取り付ける。
〔作用効果〕
リアクトル1Bによれば、サイド本体部32bの外周にサイド樹脂モールド部32cを備えることで、枠部材4を組合体10に取り付ける際、弾性片41がサイド本体部32bに接触することを抑制できるため、その接触に伴うサイド本体部32bの損傷を抑制できる。また、サイド樹脂モールド部32cが嵌め込み溝32tを備えることで、枠部材4の組合体10に対する位置決めが行い易く、リアクトル1Bの組立作業性を向上できる。
《実施形態3》
実施形態3として、図6に示すように、中継片42における各巻回素子2a,2bの両側面と対向する領域に形成されて各巻回素子2a,2bとの間を絶縁する絶縁被覆42c(二点鎖線)を有する枠部材4を備えるリアクトル1Cとすることができる。中継片42が絶縁被覆42cを備えることで、中継片42(枠部材4)とコイル2との間の絶縁性を高められる。この場合、中継片42を各巻回素子2a,2bに接触させることもできる。
絶縁被覆42cの被覆領域は、中継片42の各巻回素子2a,2bと対向する領域のうち、少なくとも各巻回素子2a,2bの軸方向中央部分と対向する領域とすることが挙げられる。中継片42は、各巻回素子2a,2b側に突出するように湾曲しており、各巻回素子2a、2bに最も近接する領域が各巻回素子2a,2bの軸方向中央部分と対向する領域だからである。勿論、絶縁被覆42cの被覆領域は、中継片42の各巻回素子2a,2bと対向する全領域とすることが特に好ましい。
絶縁被覆42cの構成材料は、各巻回素子2a,2bを構成する巻線2wの絶縁被覆と同種の樹脂(ポリアミドイミド)としてもよいし、インシュレータ7やサイド樹脂モールド部32c(図5)の構成樹脂と同様の熱可塑性樹脂としてもよい。
〔作用効果〕
リアクトル1Cによれば、中継片42が絶縁被覆42cを備えることで、中継片42と各巻回素子2a,2bとの間の絶縁性を高められる。
《実施形態4》
実施形態4として、図7に示すように、コイル2の動きを規制するコイル固定部材5を備えるリアクトル1Dとすることができる。実施形態4のリアクトル1Dは、コイル固定部材5を備える点を除き、その他の構成は実施形態1と同様である。以下の説明は実施形態1との相違する構成を中心に行い、実施形態1と同様の構成及び効果の説明は省略する。
[コイル固定部材]
コイル固定部材5は、ターンの動き(コイル2の動き)を規制する。ターンの動き(コイル2の動き)とは、リアクトル1Dの動作時のコイル2や磁性コア3の振動、或いは外部環境からの影響に伴うもので、主としてコイル軸方向の動きを言う。ターンの動きには、コイル径方向の動きを含む場合もある。コイル固定部材5は、コイル2の外周からコイル2の一つ以上のターンを間に挟むようにターン間に介在される複数の楔部51を有する。ここでは、コイル固定部材5の形状は、両端部が中央部に対して略直角に屈曲する略[字状の細板状であり、その中央部に複数の楔部51が設けられている。
楔部51の形状は、図7の右下図や左下図に示すように、その先端側に先細る三角形状であることが好ましい。楔部51の形状が先端側に先細る三角形状であることで、楔部51をターン間に挿入させ易いからである。図7右下図は、コイル固定部材5の上記中央部近傍を拡大して示す側面図である。図7左下図は、リアクトル1Dの台座726近傍を拡大して示す側面図である。
楔部51は、各ターン間に介在するように設けてもよいし、複数のターンを間に挟むようにターン間に介在するように設けてもよい。どちらの場合でも、ターンの動きを規制できる。具体的には、各楔部51が各ターン間に介在される場合、ターンの動きは、楔部51同士で各ターンを挟むことで規制する。一方、隣り合う楔部51が複数のターンを間に挟むようにターン間に介在される場合、ターンの動きは、楔部51同士の間の複数のターン同士の間隔を楔部51により狭めてターン同士を押圧させることで規制する。特に、楔部51が各ターン間に介在される場合は、楔部51が複数のターンを間に挟むように介在する場合に比べてターンの動きを強固に規制し易い。楔部51が複数のターンを間に挟むようにターン間に介在される場合は、ターンの動きを規制した上で、ターン数が同一であれば楔部51が各ターン間に介在される場合に比べてコイル2の軸方向の長さを短くでき、リアクトル1Dを小型化できる。ここでは、図7右下図に示すように、楔部51は複数のターンを間に挟むように複数のターン毎に介在するように設けられている。
なお、楔部51同士で挟まれないターン(複数のターン)、即ち、図7左下図に示すように、コイル軸方向両端の楔部51よりもコイル両端側に位置するターン(複数のターン)の動きは、その楔部51と枠板部72とにより挟むことで規制できる。
コイル固定部材5の上記両端部は、階段状に屈曲して形成され、各巻回素子2a,2bの両端面に接している。上記両端部を巻回素子2a、2bの両端面に接触させて、上記両端部により各巻回素子2a,2bを軸方向両側から挟むことで、ターンの動きを抑制できる。コイル固定部材5の上記両端部の先端には、枠板部72の台座726に引っ掛けるフック52が形成されている。楔部51をターン間に介在させて上記両端部を各巻回素子2a,2bの両端面に接触させると共に、フック52を台座726に引っ掛けることで、コイル固定部材5が巻回素子2a、2bから離隔することを抑制して楔部51がターン間に介在された状態を維持できる。また、コイル2と枠板部72との固定も行え、両者の間の振動を抑制できる。
各巻回素子2a,2bに設けるコイル固定部材5の数は、単数でもよいし複数でもよい。コイル固定部材5の数を単数とする場合、コイル固定部材5の配置箇所は、各巻回素子2a,2bの上面、側面、下面のいずれでもよい。特に、コイル固定部材5の配置箇所を各巻回素子2a,2bの上面や側面とすると、リアクトル1Dと設置対象との間にコイル固定部材5が介在されないため、設置対象を介してリアクトル1Dの放熱性を高められる。各巻回素子2a,2bの側面に配置する形態については、後述する実施形態5で説明する。一方、コイル固定部材5の数を複数とする場合、コイル固定部材5の配置箇所は、各巻回素子2a,2bの互いに対向する面とすることが挙げられる。例えば、コイル固定部材5の数を二つとする場合、各巻回素子2a,2bの上下面に設けることが挙げられる。そうすれば、ターンのコイル軸方向の動きに加えて、ターンの径方向へのずれや内側コア部31に対するコイル2のずれをも抑制できる。
コイル固定部材5の構成材料は、上述したインシュレータ7やサイド樹脂モールド部32c(図5)の樹脂材料と同様の熱可塑性樹脂が挙げられる。この構成材料には、上述のフィラーを含有してもよい。そうすれば、コイル固定部材5を介してリアクトル1Dの放熱性を高められる。
〔作用効果〕
リアクトル1Dによれば、コイル固定部材5を備えることで、ターンの動きを規制できるため、ターンと磁性コア3との衝突や擦れ、ターン同士の衝突や擦れを抑制できる。そのため、それらの衝突や擦れに伴う騒音や、コイル2の絶縁被覆の損傷を低減できる。
《実施形態5》
実施形態5として、図8,9に示すように、コイル固定部材5の配置箇所が各巻回素子2a,2b(コイル2)の側面と枠部材4との間であるリアクトル1Eとすることができる。実施形態5では、コイル固定部材5の構成、形状、及び配置箇所が実施形態4と相違する。
コイル固定部材5は、複数の楔部51を備えるが、実施形態4で説明したフック52(図7)を備えていない。コイル固定部材5の形状は、矩形平板状である。コイル固定部材5の各巻回素子2a,2bの側面への固定は、中継片42がコイル固定部材5を各巻回素子2a,2b側に押圧することにより行う。そのためには、中継片42と各巻回素子2a,2bとの間の隙間を調整したり、コイル固定部材5の本体部の厚みを調整したりすることが挙げられる。このように、コイル固定部材5の各巻回素子2a,2bへの固定を中継片42により行えるため、コイル固定部材5は実施形態4で説明したフック52(図7)を備えなくてもよい。コイル固定部材5の中継片42に押圧される箇所には、中継片42の嵌め込み溝が形成されていてもよい。そうすれば、中継片42のコイル固定部材5に対する位置決めを行い易い。この嵌め込み溝の形状は、上述した嵌め込み溝32t(図5)と同様、弦と弧とで囲まれる弓型で、中継片42におけるコイル固定部材5の押圧箇所の形状に対応させるとよい。
〔作用効果〕
リアクトル1Eによれば、コイル固定部材5のコイル2への固定を中継片42(枠部材4)により行えるため、枠部材4を組合体10の外周に取り付けるだけでコイル固定部材5をコイル2に固定できる。そのため、コイル固定部材5のコイル2への固定を容易に行える。また、コイル固定部材5によりコイル2と中継片42(枠部材4)との間の絶縁性を高められる。そのため、上述した中継片42の絶縁被覆42c(図5)を備えなくてもよい。
《実施形態6》
実施形態6として、図10に示すように、組合体10に枠部材4を取り付けた枠付体100の少なくとも一部を覆って、組合体10と枠部材4とを一体に保持する樹脂モールド部6を備えるリアクトル1Fとすることができる。実施形態6では、樹脂モールド部6を備える点を除き、その他の構成は実施形態1と同様である。以下の説明は実施形態1との相違する構成を中心に行い、実施形態1と同様の構成及び効果の説明は省略する。
[樹脂モールド部]
樹脂モールド部6は、組合体10と枠部材4とを一体に保持することに加え、被覆箇所を機械的に保護する。樹脂モールド部6の被覆領域は、少なくとも取付部43を除く領域とすることが挙げられる。ここでは、樹脂モールド部6の被覆領域は、枠部材4の弾性片41の大半と取付部43とを除く領域としている。具体的には、樹脂モールド部6の被覆領域は、弾性片41との接触箇所を除く組合体10の外周と、中継片42の全域と、弾性片41における外側コア部32の外端面32oとの接触箇所近傍としている。樹脂モールド部6は、枠部材4と組合体10の間を埋めている。具体的には、各巻回素子2a,2bと中継片42との間には樹脂モールド部6が介在されている。
樹脂モールド部6の構成材料は、上述したサイド樹脂モールド部32c(図5)と同様の熱可塑性樹脂が挙げられる。枠付体100への樹脂モールド部6の被覆は、枠付体100を適当な成形型に収納し、樹脂モールド部6の構成材料を成形型に充填・硬化することで行える。このとき、枠付体100は、枠部材4により内側コア部31と外側コア部32とが一体に固定されていることで、枠付体100の成形型への収納が行い易い。
〔作用効果〕
リアクトル1Fによれば、枠部材4で内側コア部31と外側コア部32とを固定した状態で枠付体100の外周を樹脂モールド部6で覆うため、枠部材4が組合体10から外れることがなく、弾性片41による内側コア部31と外側コア部32との固定を維持できる。また、樹脂モールド部6により、内側コア部31と外側コア部32とを固定できる上に、コイル2自体の軸方向及び径方向の動きを規制できる。更に、中継片42と各巻回素子2a,2bとの間に樹脂モールド部6が介在されていることで、中継片42(枠部材4)と各巻回素子2a,2bとの間の絶縁性を高められる。
《実施形態7》
実施形態7として、図11に示すように、実施形態6の構成(枠部材4と樹脂モールド部6を備えること)に加えて、実施形態4や5で説明したコイル固定部材5を備えるリアクトル1Gとすることができる。
コイル固定部材5は、複数の楔部51を備えるが、実施形態5と同様、実施形態4で説明したフック52(図7)を備えていない。コイル固定部材5の形状は、実施形態5と同様、矩形平板状である。コイル固定部材5の配置箇所は、各巻回素子2a,2bの上面としている。コイル固定部材5の各巻回素子2a,2bへの固定は、樹脂モールド部6により行う。そのためには、樹脂モールド部6の被覆は、取付部100の巻回素子2a,2bの上面にコイル固定部材5を配置した状態で行う。このように、コイル固定部材5の各巻回素子2a,2bへの固定を樹脂モールド部6で行えるため、コイル固定部材5は、実施形態4で説明したフック52(図7)を備えなくてもよい。なお、コイル固定部材5は、各巻回素子2a,2bの上面に設けているが、各巻回素子2a,2bの上面に加えて下面にも設けることができる。そうすれば、ターンの動き(コイル軸方向)に加えて、ターンの径方向へのずれや内側コア部31に対するコイル2のずれをも抑制できる。
〔作用効果〕
リアクトル1Gによれば、コイル固定部材5でターンの動きを規制した状態で、枠付体100の外周を樹脂モールド部6で被覆することで、コイル固定部材5のコイル2への固定が外れることがなく、コイル固定部材5によるターンの動きの規制を維持できる。勿論、樹脂モールド部6により、コイル2自体の軸方向及び径方向の動きを規制できる。また、コイル固定部材5を備えることで、樹脂モールド部6を形成する際、その構成材料の成形型への充填時に、構成材料の押圧によってターンが動くことを抑制できる。
《実施形態8》
実施形態1〜7のリアクトルは、通電条件が、例えば、最大電流(直流):100A〜1000A程度、平均電圧:100V〜1000V程度、使用周波数:5kHz〜100kHz程度である用途、代表的には電気自動車やハイブリッド自動車などの車両などに載置されるコンバータの構成部品や、このコンバータを備える電力変換装置の構成部品に利用できる。
ハイブリッド自動車や電気自動車などの車両1200は、図12に示すようにメインバッテリ1210と、メインバッテリ1210に接続される電力変換装置1100と、メインバッテリ1210からの供給電力により駆動して走行に利用されるモータ(負荷)1220とを備える。モータ1220は、代表的には、3相交流モータであり、走行時、車輪1250を駆動し、回生時、発電機として機能する。ハイブリッド自動車の場合、車両1200は、モータ1220に加えてエンジンを備える。図12では、車両1200の充電箇所としてインレットを示すが、プラグを備える形態とすることができる。
電力変換装置1100は、メインバッテリ1210に接続されるコンバータ1110と、コンバータ1110に接続されて、直流と交流との相互変換を行うインバータ1120とを有する。この例に示すコンバータ1110は、車両1200の走行時、200V〜300V程度のメインバッテリ1210の直流電圧(入力電圧)を400V〜700V程度にまで昇圧して、インバータ1120に給電する。コンバータ1110は、回生時、モータ1220からインバータ1120を介して出力される直流電圧(入力電圧)をメインバッテリ1210に適合した直流電圧に降圧して、メインバッテリ1210に充電させている。インバータ1120は、車両1200の走行時、コンバータ1110で昇圧された直流を所定の交流に変換してモータ1220に給電し、回生時、モータ1220からの交流出力を直流に変換してコンバータ1110に出力している。
コンバータ1110は、図13に示すように複数のスイッチング素子1111と、スイッチング素子1111の動作を制御する駆動回路1112と、リアクトルLとを備え、ON/OFFの繰り返し(スイッチング動作)により入力電圧の変換(ここでは昇降圧)を行う。スイッチング素子1111には、電界効果トランジスタ(FET)、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)などのパワーデバイスが利用される。リアクトルLは、回路に流れようとする電流の変化を妨げようとするコイルの性質を利用し、スイッチング動作によって電流が増減しようとしたとき、その変化を滑らかにする機能を有する。リアクトルLとして、実施形態1〜7のリアクトルを備える。組立作業性に優れるリアクトルなどを備えることで、電力変換装置1100やコンバータ1110も、組立作業性の向上が期待できる。
車両1200は、コンバータ1110の他、メインバッテリ1210に接続された給電装置用コンバータ1150や、補機類1240の電力源となるサブバッテリ1230とメインバッテリ1210とに接続され、メインバッテリ1210の高圧を低圧に変換する補機電源用コンバータ1160を備える。コンバータ1110は、代表的には、DC−DC変換を行うが、給電装置用コンバータ1150や補機電源用コンバータ1160は、AC−DC変換を行う。給電装置用コンバータ1150のなかには、DC−DC変換を行うものもある。給電装置用コンバータ1150や補機電源用コンバータ1160のリアクトルに、上記実施形態1〜7のリアクトルなどと同様の構成を備え、適宜、大きさや形状などを変更したリアクトルを利用できる。また、入力電力の変換を行うコンバータであって、昇圧のみを行うコンバータや降圧のみを行うコンバータに、実施形態1〜7のリアクトルなどを利用することもできる。
本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、巻回素子を一つのみ備えるリアクトルとすることができる。
《付記》
以上説明した本発明の実施形態に関連して、更に以下の付記を開示する。
[付記1]
コイルと、前記コイルの内外に配置されて閉磁路を形成する磁性コアとを備えるリアクトルであって、
前記コイルの外周から前記コイルの一つ以上のターンを間に挟むようにターン間に介在される複数の楔部を有し、前記楔部同士の間に介在される前記ターンの動きを規制するコイル固定部材を備えるリアクトル。
付記1のリアクトルによれば、コイル固定部材を備えることで、ターンの動きを規制できるため、ターンと磁性コアとの衝突や擦れ、ターン同士の衝突や擦れを抑制できる。そのため、それらの衝突や擦れに伴う騒音や、コイルの絶縁被覆の損傷を低減できる。ターンの動きとは、リアクトルの動作時のコイルや磁性コアの振動、或いは外部環境からの影響に伴うもので、主としてコイル軸方向の動きをいう。
本発明のリアクトルは、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車などの車両に搭載される車載用コンバータ(代表的にはDC−DCコンバータ)や空調機のコンバータなどの種々のコンバータ、電力変換装置の構成部品に好適に利用できる。
1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G リアクトル
10 組合体 100 枠付体
2 コイル
2a、2b 巻回素子 2r 連結部 2w 巻線 2e 端部
3 磁性コア
31 内側コア部
31m コア片 31g ギャップ材
32 外側コア部
32e 内端面 32o 外端面
32b サイド本体部
32c サイド樹脂モールド部 32t 嵌め込み溝
4 枠部材
41 弾性片
42 中継片 42c 絶縁被覆
43 取付部 43h 挿通孔
5 コイル固定部材
51 楔部 52 フック
6 樹脂モールド部
7 インシュレータ
71 周壁部
711、712 分割片
713 凹部
72 枠板部
721 本体部 722 筒状部 723 凸部
724 仕切部 725 突片 726 台座
1100 電力変換装置 1110 コンバータ
1111 スイッチング素子 1112 駆動回路
L リアクトル 1120 インバータ
1150 給電装置用コンバータ 1160 補機電源用コンバータ
1200 車両 1210 メインバッテリ 1220 モータ
1230 サブバッテリ 1240 補機類 1250 車輪

Claims (11)

  1. コイルと、前記コイルの内側に配置される内側コア部、及び前記内側コア部の両端に連結されて前記内側コア部と共に閉磁路を形成する一対の外側コア部を有する磁性コアとの組合体を備えるリアクトルであって、
    前記各外側コア部の外端面に接するように前記組合体の外周を囲む枠部材を備え、
    前記枠部材は、
    一枚の平板の矩形状であり、
    前記外側コア部を押圧する側に突出するように湾曲していて、前記外側コア部の前記外端面を前記内側コア部側へ押圧することで、前記内側コア部と前記外側コア部とを固定する弾性片と、
    前記コイルの側面と対向すると共に前記弾性片に繋がる中継片とを備え、
    前記弾性片と前記中継片とが矩形状の前記枠部材の四つの片を形成しているリアクトル。
  2. コイルと、前記コイルの内側に配置される内側コア部、及び前記内側コア部の両端に連結されて前記内側コア部と共に閉磁路を形成する一対の外側コア部を有する磁性コアとの組合体を備えるリアクトルであって、
    前記各外側コア部の外端面に接するように前記組合体の外周を囲む枠部材を備え、
    前記枠部材は、前記外側コア部の前記外端面を前記内側コア部側へ押圧することで、前記内側コア部と前記外側コア部とを固定する弾性片を有し、
    前記外側コア部は、
    磁路となるサイド本体部と、
    前記サイド本体部の外周の少なくとも一部を覆うサイド樹脂モールド部とを備え、
    前記サイド樹脂モールド部が、前記弾性片の嵌め込み溝を有するリアクトル。
  3. コイルと、前記コイルの内側に配置される内側コア部、及び前記内側コア部の両端に連結されて前記内側コア部と共に閉磁路を形成する一対の外側コア部を有する磁性コアとの組合体を備えるリアクトルであって、
    前記各外側コア部の外端面に接するように前記組合体の外周を囲む枠部材と、
    前記コイルの外周から前記コイルの一つ以上のターンを間に挟むようにターン間に介在される複数の楔部を有し、前記楔部同士の間に介在される前記ターンの動きを規制するコイル固定部材とを備え、
    前記枠部材は、前記外側コア部の前記外端面を前記内側コア部側へ押圧することで、前記内側コア部と前記外側コア部とを固定する弾性片を有するリアクトル。
  4. 記中継片と前記コイルとの間に隙間が形成されている請求項1に記載のリアクトル。
  5. 前記中継片は、前記コイルと対向する領域に形成されて前記コイルとの間を絶縁する絶縁被覆を備える請求項4に記載のリアクトル。
  6. 前記外側コア部は、
    磁路となるサイド本体部と、
    前記サイド本体部の外周の少なくとも一部を覆うサイド樹脂モールド部とを備え、
    前記サイド樹脂モールド部が、前記弾性片の嵌め込み溝を有する請求項1、請求項4、及び請求項5のいずれか1項に記載のリアクトル。
  7. 前記コイルの外周から前記コイルの一つ以上のターンを間に挟むようにターン間に介在される複数の楔部を有し、前記楔部同士の間に介在される前記ターンの動きを規制するコイル固定部材を備える請求項1、請求項2,請求項4から請求項6のいずれか1項に記載のリアクトル。
  8. 前記コイル固定部材は、前記コイルと前記枠部材との間に介在され、前記枠部材により前記コイルに固定されている請求項3又は請求項7に記載のリアクトル。
  9. 前記枠部材は、前記組合体を設置対象に固定する固定部材を取り付けるための取付部を有する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のリアクトル。
  10. 前記枠部材は、前記組合体を設置対象に固定する固定部材を取り付けるための取付部を有し、
    前記取付部は、矩形状の前記枠部材の四つの角部を形成している請求項1、請求項4から請求項6のいずれか1項に記載のリアクトル。
  11. 前記組合体に前記枠部材が取り付けられた枠付体の少なくとも一部を覆って、前記組合体と前記枠部材とを一体に保持する樹脂モールド部を備える請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のリアクトル。
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