JP2013157538A

JP2013157538A - リアクトル

Info

Publication number: JP2013157538A
Application number: JP2012018482A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Mitai; 賢太郎三田井; Takahisa Kaneko; 高久金子
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-08-15
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: JP5834969B2

Abstract

【課題】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。
【解決手段】リアクトル１は、コイル１０とコア１２とを備えている。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。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部位である。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部位である。第２コア部１２２〜１２５は、第１コア部１００、１０１以外の部位である。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。そのため、従来に比べコイル１０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られる。
【選択図】図２

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。

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。

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。

特開２００８−１９８９８１号公報

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。

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。

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、コイルの角部を覆う第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。

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。

第１実施形態におけるリアクトルの上面図である。図１におけるII−II矢視断面図である。第２実施形態におけるリアクトルの断面図である。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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

第２コア部２２２、２２３は、第１コア部２００、２０１以外の部位である。

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。

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。

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。

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

Claims

通電により磁束を発生するコイル（１０）と、
前記コイル（１０）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（１２）と、
を備えたリアクトルにおいて、
前記コア（１２）は、
前記コイル（１０）の角部（１００〜１０３）を覆う第１コア部（１２０、１２１）と、
前記第１コア部（１２０、１２１）以外の第２コア部（１２２〜１２５）と
を有し、
前記第１コア部（１２０、１２１）の弾性率は、前記第２コア部（１２２〜１２５）の弾性率より低いことを特徴とするリアクトル。
前記第１コア部（１２０、１２１）の透磁率は、前記第２コア部（１２２〜１２５）の透磁率より低いことを特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
前記第１コア部（１２０、１２１）は、前記コイル（１０）の発生した磁束が通過するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載のリアクトル。