JP6805990B2 - リアクトル - Google Patents
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Description
巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、
前記巻回部の内側に配置される内側コア部および前記巻回部の外側に配置される外側コア部を有する磁性コアと、
前記コイルと前記磁性コアの組合体に係る物理量で、かつ前記コイルへの通電に伴って変化する物理量を測定するセンサと、
前記センサの配線を係止する配線係止部と、を備えるリアクトルであって、
前記配線係止部は、
リアクトルを構成する任意の部材の平面部上に立設され、先端側が屈曲する第一爪部材と、
前記平面部上に立設され、先端側が前記第一爪部材の屈曲方向と逆方向に屈曲する第二爪部材と、
両爪部材の屈曲の内側に形成され、前記配線が配置される配線経路と、を備え、
前記平面部に沿った方向のうち、前記第一爪部材の屈曲方向に沿った方向をX方向、前記X方向に直交する方向をY方向とし、前記平面部の鉛直方向をZ方向としたとき、
前記第二爪部材は、前記第一爪部材から前記X方向および前記Y方向に離隔した位置に設けられ、
前記Y方向における前記第一爪部材の先端と前記第二爪部材の先端との離隔距離Lが、前記配線の直径の1倍超1.5倍以下で、
前記Z方向から前記配線係止部に係止される前記配線を見たときに、前記配線の上部にオーバーラップする前記第一爪部材のオーバーラップ長と、前記配線の上部にオーバーラップする前記第二爪部材のオーバーラップ長の合計が、前記配線の直径以上である。
最初に、本発明の実施態様を列記して説明する。
巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、
前記巻回部の内側に配置される内側コア部および前記巻回部の外側に配置される外側コア部を有する磁性コアと、
前記コイルと前記磁性コアの組合体に係る物理量で、かつ前記コイルへの通電に伴って変化する物理量を測定するセンサと、
前記センサの配線を係止する配線係止部と、を備えるリアクトルであって、
前記配線係止部は、
リアクトルを構成する任意の部材の平面部上に立設され、先端側が屈曲する第一爪部材と、
前記平面部上に立設され、先端側が前記第一爪部材の屈曲方向と逆方向に屈曲する第二爪部材と、
両爪部材の屈曲の内側に形成され、前記配線が配置される配線経路と、を備え、
前記平面部に沿った方向のうち、前記第一爪部材の屈曲方向に沿った方向をX方向、前記X方向に直交する方向をY方向とし、前記平面部の鉛直方向をZ方向としたとき、
前記第二爪部材は、前記第一爪部材から前記X方向および前記Y方向に離隔した位置に設けられ、
前記Y方向における前記第一爪部材の先端と前記第二爪部材の先端との離隔距離Lが、前記配線の直径の1倍超1.5倍以下で、
前記Z方向から前記配線係止部に係止される前記配線を見たときに、前記配線の上部にオーバーラップする前記第一爪部材のオーバーラップ長t1と、前記配線の上部にオーバーラップする前記第二爪部材のオーバーラップ長t2の合計が、前記配線の直径以上である。
前記第一爪部材のオーバーラップ長t1、および前記第二爪部材のオーバーラップ長t2は共に、前記配線の半径以上、前記配線の直径以下である形態を挙げることができる。
前記第一爪部材は、前記Z方向に延びる第一基部と、前記第一基部の先端から前記X方向における前記第二爪部材側に延びる第一屈曲端と、を備え、
前記第二爪部材は、前記Z方向に延びる第二基部と、前記第二基部の先端から前記X方向における前記第一爪部材側に延びる第二屈曲端と、を備える形態を挙げることができる。
前記第一爪部材は、前記第一基部の側部から前記Y方向における前記第二爪部材から離れる側に延びる第一ガイド壁を備え、
前記第二爪部材は、前記第二基部の側部から前記Y方向における前記第一爪部材から離れる側に延びる第二ガイド壁を備える形態を挙げることができる。
前記配線係止部を複数備え、
任意の前記配線係止部における前記配線経路と、他の前記配線係止部における前記配線経路とが非同軸である形態を挙げることができる。
前記巻線の端部に接続される端子金具と、
前記端子金具を外部配線に電気的に接続するブリッジ部材と、
前記端子金具と前記ブリッジ部材とを締結する台座となる端子台と、を備え、
前記端子台に前記配線係止部が形成されている形態を挙げることができる。
前記ブリッジ部材に前記配線係止部が形成されている形態を挙げることができる。
前記外側コア部の少なくとも外側面を覆う外側樹脂部を備え、
前記外側樹脂部の一部で前記端子台が形成されている形態を挙げることができる。
本発明の実施形態に係るリアクトルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、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。
<リアクトルの全体構成>
図1〜図6を参照して、実施形態1に係るリアクトル1を説明する。実施形態1のリアクトル1は、図1に示すように、巻回部2cを有するコイル2と、巻回部2cの内外に配置される磁性コア3との組合体10を備える。この組合体10は更に、コイル2と磁性コア3との間の絶縁を確保する絶縁介在部材5や、コイル2と磁性コア3とを一体化するモールド樹脂部4などを含む。本例のリアクトル1は更に、組合体10に係る物理量で、かつコイル2への通電に伴って変化する物理量を測定するセンサ8と、センサ8の配線81を係止する配線係止部7(紙面左下側の端子台6の近傍を参照)と、を備える。本例のリアクトル1の特徴の一つとして、配線係止部7の構成を挙げることができる。以下、配線係止部7の説明に先立ち、配線係止部7以外のリアクトル1の構成を説明し、その後、配線係止部7について詳しく言及する。
コイル2は、2つの巻回部2cを有し、両巻回部2cが互いに横並びに配置されている。本例のコイル2は、2本の巻線2wをそれぞれ螺旋状に巻回してなる2つの巻回部2cを有し、両巻回部2cを形成するそれぞれの巻線2wの一方の端部同士が接合部2jを介して接続されている。両巻回部2cは、互いの軸方向が平行するように横並び(並列)に配置されている。接合部2jは、各巻回部2cから引き出された巻線2wの一方の端部同士を溶接や半田付け、ロウ付けなどの接合方法によって接合することで形成されている。巻線2wの他方の端部はそれぞれ、各巻回部2cから適宜な方向(この例では上方)に引き出されている。各巻線2wの他端部(即ち、コイル2の両端)には、端子金具20がそれぞれ取り付けられ、電源などの外部機器(図示せず)に後述するブリッジ部材9(図6参照)を介して電気的に接続される。コイル2は、公知のものを利用でき、例えば、両巻回部2cが1本の連続する巻線で形成されたものでもよい。
磁性コア3は、各巻回部2cの内側に配置される2つの内側コア部31(図2参照)と、巻回部2cの外側に配置されて両内側コア部31の各端部同士を接続する2つの外側コア部32とを有する。
内側コア部31の形状は、巻回部2cの内周面に対応した形状である。この例では、内側コア部31が四角柱状(矩形柱状)に形成されており、軸方向から見た内側コア部31の端面形状は角部が面取りされた矩形状である。また、この例では、図2に示すように、内側コア部31が複数の内コア片31mを有し、内コア片31mが長さ方向に連結されて構成されている。
絶縁介在部材5は、コイル2(巻回部2c)と磁性コア3(内側コア部31及び外側コア部32)との間に介在され、コイル2と磁性コア3との間の電気的絶縁を確保する部材であり、内側介在部材51と端面介在部材52とを有する。絶縁介在部材5(内側介在部材51及び端面介在部材52)は、電気絶縁性を有する樹脂で形成され、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、PPS樹脂、PTFE樹脂、LCP、PA樹脂、PI樹脂、PBT樹脂、ABS樹脂などの樹脂で形成することが挙げられる。
本例のモールド樹脂部4は、上述したコイル2と磁性コア3と絶縁介在部材5とを一体化する部材である。本例のモールド樹脂部4は、内側樹脂部41(図2)と外側樹脂部42とで構成されている。モールド樹脂部4を構成する樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂や、PPS樹脂、PTFE樹脂、LCP、PA樹脂、PI樹脂、PBT樹脂、ABS樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。
巻線2wの端部が配置される側の外側樹脂部42には端子台6が設けられている。本例の端子台6は、外側樹脂部42の一部で構成されている。この端子台6には、端子金具20と、後述するブリッジ部材9の端子91(図6参照)と、を締結する締結部(ナット61)が設けられている。この例では、各巻線2wの端部にそれぞれ接続される端子金具20に対応するように、2つの締結部が端子台6に設けられている。
また、本例の各外側樹脂部42には、固定部43が設けられている。固定部43は、リアクトル1を設置対象(図示せず)に固定するためのものであり、外側樹脂部42の一部で形成されている。固定部43には、金属製のカラー43c(筒体)が埋設され、固定具に用いるボルトが挿通される貫通孔が形成されている。設置対象へのリアクトル1の固定は、固定部43のカラー43cにボルト(図示せず)を挿入し、設置対象に設けられたボルト孔に締結することで行う。カラー43cには、市販の金属製のものを用いることができる。
センサ8は、リアクトル1の動作時に変動する組合体10に係る物理量を測定する部材である。センサ8は、検知情報(電気信号)を制御装置(図示せず)などに伝達する配線81を有する。物理量としては、温度や加速度を挙げることができる。本例のセンサ8は、コイル2の温度を測定するサーミスタであって、センサホルダ80に保持され、一対の巻回部2cの間に挿入される。
以上の構成を備えるリアクトル1は更に、センサ8の配線81を係止する配線係止部7を備える。配線係止部7は、リアクトル1を構成する任意の部材に設けることができ、本例では外側樹脂部42の一部で構成される端子台6のうち、仕切り部62の上端面に設けられている。仕切り部62以外の設置位置としては、例えば端面介在部材52の上端面などを挙げることができる。いずれにせよ、配線81が端子金具20に接触しないようにすることが好ましく、そうすることで検知情報にノイズが重畳されることを抑制できる。
図1に示すリアクトル1は、端子台6に図6のブリッジ部材9を介して、図示しない外部電源のバスバに接続することがある。この場合、ブリッジ部材9もリアクトル1の構成部材と考える。
実施形態1では、図3などに示すように、Y方向から見た爪部材71,72の形状を概略L字型としたが、爪部材71,72の形状はそのような形状に限定されるわけではない。爪部材71,72は、その先端部側が屈曲して配線81の上部を覆う形状であれば、例えば図7に示すような形状でも良い。
上記実施形態のリアクトル1は、ハイブリッド自動車などの電動車両の電力変換装置に利用することができる。
10 組合体
2 コイル 2w 巻線 2c 巻回部 2j 接合部
20 端子金具
21 端子部 22 接続部
3 磁性コア
31 内側コア部 31m 内コア片 32 外側コア部
32i 内側面 32o 外側面
4 モールド樹脂部
41 内側樹脂部 42 外側樹脂部 43 固定部 43c カラー
5 絶縁介在部材
51 内側介在部材 510 当て止め部
52 端面介在部材 52h 樹脂充填孔
6 端子台
60 平面部 61 ナット 62 仕切り部
7,7A,7B 配線係止部
70 配線経路
71 第一爪部材
71b 第一基部 71t 第一屈曲端 71w 第一ガイド壁
72 第二爪部材
72b 第二基部 72t 第二屈曲端 72w 第二ガイド壁
8 センサ
80 センサホルダ 81 配線
9 ブリッジ部材
90 平面部 91 端子 92 端子モールド部
Claims (8)
- 巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、
前記巻回部の内側に配置される内側コア部および前記巻回部の外側に配置される外側コア部を有する磁性コアと、
前記コイルと前記磁性コアの組合体に係る物理量で、かつ前記コイルへの通電に伴って変化する物理量を測定するセンサと、
前記センサの配線を係止する配線係止部と、を備えるリアクトルであって、
前記配線係止部は、
リアクトルを構成する任意の部材の平面部上に立設され、先端側が屈曲する第一爪部材と、
前記平面部上に立設され、先端側が前記第一爪部材の屈曲方向と逆方向に屈曲する第二爪部材と、
両爪部材の屈曲の内側に形成され、前記配線が配置される配線経路と、を備え、
前記平面部に沿った方向のうち、前記第一爪部材の屈曲方向に沿った方向をX方向、前記X方向に直交する方向をY方向とし、前記平面部の鉛直方向をZ方向としたとき、
前記第二爪部材は、前記第一爪部材から前記X方向および前記Y方向に離隔した位置に設けられ、
前記Y方向における前記第一爪部材の先端と前記第二爪部材の先端との離隔距離Lが、前記配線の直径の1倍超1.5倍以下で、
前記Z方向から前記配線係止部に係止される前記配線を見たときに、前記配線の上部にオーバーラップする前記第一爪部材のオーバーラップ長t1と、前記配線の上部にオーバーラップする前記第二爪部材のオーバーラップ長t2の合計が、前記配線の直径以上である、
リアクトル。 - 前記第一爪部材のオーバーラップ長t1、および前記第二爪部材のオーバーラップ長t2は共に、前記配線の半径以上、前記配線の直径以下である請求項1に記載のリアクトル。
- 前記第一爪部材は、前記Z方向に延びる第一基部と、前記第一基部の先端から前記X方向における前記第二爪部材側に延びる第一屈曲端と、を備え、
前記第二爪部材は、前記Z方向に延びる第二基部と、前記第二基部の先端から前記X方向における前記第一爪部材側に延びる第二屈曲端と、を備える請求項1または請求項2に記載のリアクトル。 - 前記第一爪部材は、前記第一基部の側部から前記Y方向における前記第二爪部材から離れる側に延びる第一ガイド壁を備え、
前記第二爪部材は、前記第二基部の側部から前記Y方向における前記第一爪部材から離れる側に延びる第二ガイド壁を備える請求項3に記載のリアクトル。 - 前記配線係止部を複数備え、
任意の前記配線係止部における前記配線経路と、他の前記配線係止部における前記配線経路とが非同軸である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のリアクトル。 - 前記巻線の端部に接続される端子金具と、
前記端子金具を外部配線に電気的に接続するブリッジ部材と、
前記端子金具と前記ブリッジ部材とを締結する台座となる端子台と、を備え、
前記端子台に前記配線係止部が形成されている請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のリアクトル。 - 前記ブリッジ部材に前記配線係止部が形成されている請求項6に記載のリアクトル。
- 前記外側コア部の少なくとも外側面を覆う外側樹脂部を備え、
前記外側樹脂部の一部で前記端子台が形成されている請求項6または請求項7に記載のリアクトル。
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