JP2016149454A - Reactor - Google Patents

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和宏 稲葉
Kazuhiro Inaba
和宏 稲葉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor capable of reducing noises during use.SOLUTION: A reactor 1α includes: a combinational body 1, having a coil 2, having wound parts 2A, 2B; and a magnetic core 3. Of an outside core part 32 projecting outside of the wound parts at a magnetic core, at an outward surface, crossing an axial direction of the wound part, facing a direction separating from the wound part, noise suppressing part 6 is included. The noise suppressing part is constituted of a mountain part and a valley part. By forming the noise suppressing part at the outward surface of the outside core part, a sound becomes difficult to be emitted from the outward surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ハイブリッド自動車などの電動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。   The present invention relates to a reactor that is used in a vehicle-mounted DC-DC converter or a component of a power conversion device mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle.

リアクトルやモータといった磁性部品が種々の分野で利用されている。そのような磁性部品として、例えば特許文献1には、ハイブリッド自動車のコンバータに利用されるリアクトルが開示されている。   Magnetic parts such as reactors and motors are used in various fields. As such a magnetic component, for example, Patent Document 1 discloses a reactor used in a converter of a hybrid vehicle.

特許文献1は、ハイブリッド自動車などの車両に載置されるコンバータに利用されるリアクトルとして、巻線を螺旋状に巻回してなるコイルと、複数の分割コア片を組み合わせて環状に形成される磁性コアとを備えるものを開示している。また、特許文献1は、各分割コア片を絶縁被覆層(樹脂モールド部)で覆ったり、複数の分割コア片を一体に樹脂モールド部で覆ったりすることなどを開示している。   Patent Document 1 discloses that a reactor used in a converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle is a magnet formed in an annular shape by combining a coil formed by spirally winding a coil and a plurality of divided core pieces. What is provided with a core is disclosed. Patent Document 1 discloses that each divided core piece is covered with an insulating coating layer (resin mold part), or a plurality of divided core pieces are integrally covered with a resin mold part.

特開2012−119454号公報JP 2012-119454 A

高周波の大電流で利用されるリアクトルは、その使用に伴い振動し、騒音を発するという問題がある。   Reactors that are used with high-frequency, large currents have the problem that they vibrate and emit noise as they are used.

リアクトルのコイルに高周波の電流を通電した場合、コイルの巻回部の軸方向に磁性コアが伸縮、即ち振動する。このとき、磁性コアにおける巻回部の外側に突出する外側コア部のうち、巻回部から離れる方向を向いた外向き面も、巻回部の軸方向に振動する。振動した外向き面は、スピーカーの振動板のように働き、騒音を発生させる。特に、外向き面の振動の周波数が、コイルに通電する電流の周波数と同じになる、即ち外向き面が共振すると、外向き面から発せられる騒音が大きくなる。   When a high frequency current is applied to the reactor coil, the magnetic core expands and contracts, that is, vibrates in the axial direction of the coil winding portion. At this time, of the outer core portion that protrudes outside the winding portion of the magnetic core, the outward surface facing away from the winding portion also vibrates in the axial direction of the winding portion. The vibrated outward surface acts like a speaker diaphragm and generates noise. In particular, when the frequency of the vibration on the outward surface becomes the same as the frequency of the current flowing through the coil, that is, when the outward surface resonates, the noise emitted from the outward surface increases.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、使用時の騒音を低減することができるリアクトルを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide a reactor capable of reducing noise during use.

本発明の一態様に係るリアクトルは、巻回部を有するコイルと磁性コアとを有する組合体を備えるリアクトルであって、前記磁性コアにおける前記巻回部の外側に突出する外側コア部のうち、前記巻回部の軸方向に交差すると共に前記巻回部から離れる方向を向いた外向き面に騒音抑制部を備え、前記騒音抑制部は、山部と谷部とで構成されている。   A reactor according to an aspect of the present invention is a reactor including an assembly including a coil having a winding part and a magnetic core, and of the outer core part protruding outside the winding part in the magnetic core, A noise suppression part is provided on the outward surface that intersects the axial direction of the winding part and faces away from the winding part, and the noise suppression part includes a peak part and a valley part.

上記リアクトルによれば、使用時の振動を低減することができる。   According to the reactor, vibration during use can be reduced.

実施形態1のリアクトルの上方斜視図である。It is an upper perspective view of the reactor of Embodiment 1. 実施形態1のリアクトルに備わる組合体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the union body with which the reactor of Embodiment 1 is equipped. 外側コア部に形成される騒音抑制部の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the noise suppression part formed in an outer core part. 騒音抑制部の一例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of an example of a noise suppression part. 実施形態2のリアクトルの上方斜視図である。It is an upper perspective view of the reactor of Embodiment 2. 実施形態2のリアクトルに備わる組合体の分解斜視図であるIt is a disassembled perspective view of the union body with which the reactor of Embodiment 2 is equipped.

・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。
-Description of embodiment of this invention First, the embodiment of this invention is listed and demonstrated.

<1>実施形態のリアクトルは、巻回部を有するコイルと磁性コアとを有する組合体を備えるリアクトルであって、前記磁性コアにおける前記巻回部の外側に突出する外側コア部のうち、前記巻回部の軸方向に交差すると共に前記巻回部から離れる方向を向いた外向き面に騒音抑制部を備え、前記騒音抑制部は、山部と谷部とで構成されている。 The reactor of <1> embodiment is a reactor provided with the combined body which has a coil which has a winding part, and a magnetic core, Comprising: Of the outer core part which protrudes outside the winding part in the magnetic core, the above-mentioned A noise suppression part is provided on the outward surface that intersects the axial direction of the winding part and faces away from the winding part, and the noise suppression part is composed of a peak part and a valley part.

上記構成のように外側コア部の外向き面に騒音抑制部を形成することで、外向き面から発せられる騒音が増幅されることを抑制できる。外向き面に形成される騒音抑制部が山部と谷部とで構成され、各部の振動の位相がずれているため、外向き面全体が同じ周波数で振動しなくなるからである。そのため、仮に山部(谷部)が電流の周波数に共振しても、谷部(山部)は電流の周波数に共振しないので、外向き面から発せられる騒音が大きくならない。また、騒音抑制部の各部で発せられる音の伝播する方向が全方位に分散するため、騒音が大きくなり難い。   By forming the noise suppression portion on the outward surface of the outer core portion as in the above configuration, it is possible to suppress the noise emitted from the outward surface from being amplified. This is because the noise suppressing portion formed on the outward surface is composed of a peak portion and a valley portion, and the phases of vibrations of the respective portions are shifted, so that the entire outward surface does not vibrate at the same frequency. For this reason, even if the peak (valley) resonates with the current frequency, the valley (peak) does not resonate with the current frequency, so that the noise emitted from the outward surface does not increase. Moreover, since the direction of propagation of the sound emitted from each part of the noise suppression unit is dispersed in all directions, the noise is difficult to increase.

<2>実施形態のリアクトルとして、前記山部と前記谷部の高低差が0.5mm以上10.0mm以下である形態を挙げることができる。 As a reactor of <2> embodiment, the form whose height difference of the said peak part and the said trough part is 0.5 mm or more and 10.0 mm or less can be mentioned.

上記山部と谷部の高低差を所定範囲とすることで、外向き面の共振を抑制する効果を向上させることができ、その結果として、外向き面から発せされる騒音が低減される。   By making the height difference between the peak and the valley a predetermined range, it is possible to improve the effect of suppressing the resonance of the outward surface, and as a result, the noise emitted from the outward surface is reduced.

<3>実施形態のリアクトルとして、前記外側コア部は、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料で構成される形態を挙げることができる。 <3> As the reactor of the embodiment, the outer core portion may include a composite material including a soft magnetic powder and a resin.

複合材料は、樹脂に対する軟磁性粉末の量を調節することで、その磁気特性を容易に調節することができる。そのため、複合材料によれば、所望の磁気特性を有する外側コア部を容易に作製することできる。複合材料で構成される外側コア部は注型成型や射出成型などで形成されるため、外側コア部に騒音抑制部を形成することは容易である。   The composite material can easily adjust its magnetic properties by adjusting the amount of soft magnetic powder relative to the resin. Therefore, according to the composite material, an outer core portion having desired magnetic characteristics can be easily manufactured. Since the outer core portion made of the composite material is formed by cast molding, injection molding, or the like, it is easy to form the noise suppression portion in the outer core portion.

<4>実施形態のリアクトルとして、前記外側コア部は、磁性体と、前記磁性体の表面に形成される外側樹脂モールド部と、を備え、前記外側樹脂モールド部に、前記騒音抑制部が形成されている形態を挙げることができる。 <4> As the reactor of the embodiment, the outer core portion includes a magnetic body and an outer resin mold portion formed on a surface of the magnetic body, and the noise suppression portion is formed in the outer resin mold portion. Can be mentioned.

外側樹脂モールド部に騒音抑制部を形成することで、外側コア部の磁気特性を決定する磁性体の磁路断面積が小さくなることがない。樹脂で構成される外側樹脂モールド部に騒音抑制部を形成することは容易であるため、騒音抑制部の形成が外側コア部の生産性を大きく損なうことはない。   By forming the noise suppression portion in the outer resin mold portion, the magnetic path cross-sectional area of the magnetic body that determines the magnetic characteristics of the outer core portion is not reduced. Since it is easy to form the noise suppression portion in the outer resin mold portion made of resin, the formation of the noise suppression portion does not significantly impair the productivity of the outer core portion.

・本発明の実施形態の詳細
以下、本発明のリアクトルの実施形態を図面に基づいて説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、本発明は実施形態に示される構成に限定されるわけではなく、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の全ての変更が含まれることを意図する。
-Details of embodiment of this invention Hereinafter, embodiment of the reactor of this invention is described based on drawing. The same reference numerals in the figure indicate the same names. In addition, this invention is not necessarily limited to the structure shown by embodiment, and is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.

<実施形態1>
≪リアクトルの全体構成≫
図1に示す本実施形態のリアクトル1αは、コイル2と磁性コア3とを有する組合体1を、載置板9上に接合層8で固定した構成を備える。この実施形態のリアクトル1αにおける従来のリアクトルとの主な相違点は、磁性コア3のうちの外側コア部32の外向き面5に騒音抑制部6を形成したことにある。以下、リアクトル1αの各構成を詳細に説明する。その際、外向き面5と騒音抑制部6の構成についても詳細に説明する。
<Embodiment 1>
≪Reactor overall structure≫
A reactor 1α according to this embodiment shown in FIG. 1 has a configuration in which a combined body 1 having a coil 2 and a magnetic core 3 is fixed on a mounting plate 9 with a bonding layer 8. The main difference between the reactor 1α of this embodiment and the conventional reactor is that the noise suppressing portion 6 is formed on the outward face 5 of the outer core portion 32 of the magnetic core 3. Hereinafter, each structure of the reactor 1α will be described in detail. In that case, the structure of the outward surface 5 and the noise suppression part 6 is also demonstrated in detail.

≪組合体≫
コイル2と磁性コア3とを機械的に組み合わせた組合体1の説明では主として図2の分解斜視図を参照する。
≪Union body≫
In the description of the combination 1 in which the coil 2 and the magnetic core 3 are mechanically combined, the exploded perspective view of FIG. 2 is mainly referred to.

[コイル]
本実施形態におけるコイル2は、一対の巻回部2A,2Bと、両巻回部2A,2Bを連結する連結部2Rと、を備える。各巻回部2A,2Bは、互いに同一の巻数、同一の巻回方向で中空筒状に形成され、各軸方向が平行になるように並列されている。また、連結部2Rは、両巻回部2A,2Bを繋ぐU字状に屈曲された部分である。このコイル2は、接合部の無い一本の巻線を螺旋状に巻回して形成しても良いし、各巻回部2A,2Bを別々の巻線により作製し、各巻回部2A,2Bの巻線の端部同士を溶接や圧着などにより接合することで形成しても良い。
[coil]
The coil 2 in the present embodiment includes a pair of winding portions 2A and 2B and a connecting portion 2R that connects both the winding portions 2A and 2B. Each winding part 2A, 2B is formed in a hollow cylindrical shape with the same number of turns and the same winding direction, and is arranged in parallel so that the respective axial directions are parallel. Further, the connecting portion 2R is a portion bent in a U shape that connects the two winding portions 2A and 2B. The coil 2 may be formed by spirally winding a single winding without a joint. Alternatively, the windings 2A and 2B may be formed by separate windings, and the windings 2A and 2B You may form by joining the edge parts of a coil | winding by welding or crimping | compression-bonding.

本実施形態の各巻回部2A,2Bは角筒状に形成されている。角筒状の巻回部2A,2Bとは、その端面形状が四角形状(正方形状を含む)の角を丸めた形状の巻回部のことである。もちろん、巻回部2A,2Bは円筒状に形成しても構わない。円筒状の巻回部とは、その端面形状が閉曲面形状(楕円形状や真円形状、レーストラック形状など)の巻回部のことである。   Each winding part 2A, 2B of this embodiment is formed in a rectangular tube shape. The rectangular tube-shaped winding parts 2A and 2B are winding parts whose end face shape is a square shape (including a square shape) with rounded corners. Of course, the winding portions 2A and 2B may be formed in a cylindrical shape. The cylindrical winding portion is a winding portion whose end face shape is a closed curved surface shape (an elliptical shape, a perfect circle shape, a race track shape, etc.).

巻回部2A,2Bを含むコイル2は、銅やアルミニウム、マグネシウム、あるいはその合金といった導電性材料からなる平角線や丸線などの導体の外周に、絶縁性材料からなる絶縁被覆を備える被覆線によって構成することができる。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)からなる被覆平角線をエッジワイズ巻きにすることで、各巻回部2A,2Bを形成している。   The coil 2 including the winding portions 2A and 2B is a coated wire having an insulating coating made of an insulating material on the outer periphery of a conductor such as a flat wire or a round wire made of a conductive material such as copper, aluminum, magnesium, or an alloy thereof. Can be configured. In this embodiment, the windings 2A and 2B are formed by edgewise winding a rectangular wire made of copper and a conductor made of enamel (typically polyamideimide). Yes.

コイル2の両端部2a,2bは、巻回部2A,2Bから引き延ばされて、図示しない端子部材に接続される。この端子部材を介して、コイル2に電力供給を行なう電源などの外部装置が接続される。   Both end portions 2a and 2b of the coil 2 are extended from the winding portions 2A and 2B and connected to a terminal member (not shown). An external device such as a power source for supplying power is connected to the coil 2 through the terminal member.

[磁性コア]
本例における磁性コア3は、概略U字状の第一分割コア3Aおよび第二分割コア3Bと、二枚のギャップ材33と、を組み合わせて構成されている。第一分割コア3Aと第二分割コア3Bは同じ構成を備えている。これら分割コア3A,3Bは、後述する騒音抑制部6を有する点で従来と異なる。
[Magnetic core]
The magnetic core 3 in this example is configured by combining a substantially U-shaped first divided core 3 </ b> A and a second divided core 3 </ b> B and two gap members 33. The first divided core 3A and the second divided core 3B have the same configuration. These divided cores 3A and 3B differ from the prior art in that they have a noise suppression unit 6 described later.

第一分割コア3Aの二股に分かれた突出部の先端と、第二分割コア3Bの二股に分かれた突出部の先端と、の間にギャップ材33,33を介在させて、両分割コア3A,3Bを組み合わせてなる環状の磁性コア3は、便宜上、内側コア部31,31と、外側コア部32,32と、に分けることができる。   Gap members 33 and 33 are interposed between the tip of the forked portion of the first split core 3A and the tip of the forked portion of the second split core 3B, so that the split cores 3A, The annular magnetic core 3 formed by combining 3B can be divided into inner core portions 31 and 31 and outer core portions 32 and 32 for convenience.

[[内側コア部]]
内側コア部31は、磁性コア3のうち、コイル2の巻回部2A(2B)の内部に配置される部分である。ここで、本例における内側コア部31とは、磁性コア3のうち、コイル2の巻回部2A,2Bの軸方向に沿った軸方向を有する部分を意味する。例えば、磁性コア3のうち、図1,2に示す破線よりも巻回部2A,2B寄りの部分は、巻回部2A,2Bの端面よりも巻回部2A,2Bの外側に突出しているものの、内側コア部31である。
[[Inner core]]
The inner core portion 31 is a portion of the magnetic core 3 that is disposed inside the winding portion 2A (2B) of the coil 2. Here, the inner core portion 31 in this example means a portion of the magnetic core 3 that has an axial direction along the axial direction of the winding portions 2A and 2B of the coil 2. For example, in the magnetic core 3, the portions closer to the winding portions 2A and 2B than the broken lines shown in FIGS. 1 and 2 protrude outside the winding portions 2A and 2B from the end faces of the winding portions 2A and 2B. However, it is the inner core portion 31.

内側コア部31の形状は、巻回部2A(2B)の内部形状に沿った形状であって、本例の場合、略直方体状である。本例では、第一分割コア3Aの一方の突出部と、第二分割コア3Bの一方の突出部と、これら突出部に挟まれたギャップ材33と、で一つの内側コア部31が形成されている。   The shape of the inner core portion 31 is a shape along the inner shape of the winding portion 2A (2B), and in the case of this example, is a substantially rectangular parallelepiped shape. In this example, one inner core portion 31 is formed by one protruding portion of the first divided core 3A, one protruding portion of the second divided core 3B, and the gap member 33 sandwiched between these protruding portions. ing.

本例の内側コア部31は、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料で構成されている。軟磁性粉末は、鉄などの鉄属金属やその合金(Fe−Si合金、Fe−Ni合金など)などで構成される磁性粒子の集合体である。磁性粒子の表面には、リン酸塩などで構成される絶縁被覆が形成されていても良い。一方、樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、ナイロン6、ナイロン66といったポリアミド(PA)樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂、常温硬化性樹脂、あるいは低温硬化性樹脂を利用することができる。   The inner core portion 31 of this example is composed of a composite material including soft magnetic powder and resin. Soft magnetic powder is an aggregate of magnetic particles composed of an iron group metal such as iron or an alloy thereof (Fe-Si alloy, Fe-Ni alloy, etc.). An insulating coating made of phosphate or the like may be formed on the surface of the magnetic particles. On the other hand, examples of the resin include thermosetting resins such as epoxy resin, phenol resin, silicone resin, and urethane resin, polyamide (PA) resin such as polyphenylene sulfide (PPS) resin, nylon 6 and nylon 66, polyimide resin, and fluorine resin. A thermoplastic resin such as a resin, a room temperature curable resin, or a low temperature curable resin can be used.

本例とは異なり、内側コア部31は、磁性体とその表面に形成される内側樹脂モールド部とを備える構成とすることもできる。磁性体としては、上記軟磁性粉末を含む原料粉末を加圧形成してなる圧粉成形体や、磁性鋼板を積層した積層体などを挙げることができる。内側樹脂モールド部を構成する樹脂としては、例えば、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)、ナイロン6、ナイロン66といったPA樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)樹脂などの熱可塑性樹脂を利用することができる。その他、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を利用することも可能である。これらの樹脂にアルミナやシリカなどのセラミックスフィラーを含有させて、樹脂モールド部の放熱性を向上させても良い。   Unlike this example, the inner core portion 31 may be configured to include a magnetic body and an inner resin mold portion formed on the surface thereof. Examples of the magnetic material include a powder compact formed by press-forming raw material powder containing the soft magnetic powder, and a laminate obtained by laminating magnetic steel plates. Examples of the resin constituting the inner resin mold part include PA resins such as PPS resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, liquid crystal polymer (LCP), nylon 6 and nylon 66, polybutylene terephthalate (PBT) resin, acrylonitrile A thermoplastic resin such as a butadiene / styrene (ABS) resin can be used. In addition, thermosetting resins such as unsaturated polyester resins, epoxy resins, urethane resins, and silicone resins can be used. These resins may contain ceramic fillers such as alumina and silica to improve the heat dissipation of the resin mold part.

ここで、ギャップ材33としては、アルミナなどのセラミックスやポリプロピレンなどの樹脂といった非磁性材を利用することができる。その他、両分割コア3A,3Bの二股に分かれた突出部分を接着する接着剤によってギャップ材33を構成することも可能である。   Here, as the gap material 33, a nonmagnetic material such as ceramics such as alumina or resin such as polypropylene can be used. In addition, the gap member 33 can be formed of an adhesive that bonds the projecting portions of the two split cores 3A and 3B.

[[外側コア部]]
外側コア部32は、一対の内側コア部31,31の端部を繋ぐ形状を備える。本例では、台形柱状の外側コア部32としている。外側コア部32における巻回部2A,2Bの並列方向における中央部は、その他の部分よりも突出している。その中央部の磁路断面積と、上述した内側コア部31の磁路断面積と、がほぼ同じとなっている。また、外側コア部32のうち、載置板9(図1参照)の面は、コイル2の巻回部2A,2Bの載置板9側の面と面一になっている。そのため、外側コア部32は、後述する接合層8を介して載置板9に接触するようになっている。
[[Outer core]]
The outer core portion 32 has a shape that connects the ends of the pair of inner core portions 31 and 31. In this example, the outer core portion 32 has a trapezoidal column shape. The center part in the parallel direction of winding part 2A, 2B in the outer core part 32 protrudes rather than another part. The magnetic path cross-sectional area of the central part is substantially the same as the magnetic path cross-sectional area of the inner core part 31 described above. In addition, in the outer core portion 32, the surface of the mounting plate 9 (see FIG. 1) is flush with the surface of the winding portions 2 </ b> A and 2 </ b> B of the coil 2 on the mounting plate 9 side. For this reason, the outer core portion 32 comes into contact with the mounting plate 9 via a bonding layer 8 described later.

外側コア部32も、内側コア部31と同様に、複合材料の成形体で構成しても良いし、外側樹脂モールド部を備える磁性体で構成しても良い。内側コア部31と外側コア部32を共に、複合材料あるいは磁性体で構成しても良いし、内側コア部31を複合材料、外側コア部32を磁性体で構成する、あるいはその逆とすることもできる。但し、本例のように、外側コア部32と一対の内側コア部31,31の一部とで構成される分割コア3A,3Bの場合、内側コア部31と外側コア部32とは同一の材料で構成する。   The outer core part 32 may also be comprised with the molded object of a composite material similarly to the inner core part 31, and may be comprised with the magnetic body provided with an outer side resin mold part. Both the inner core portion 31 and the outer core portion 32 may be made of a composite material or a magnetic material, the inner core portion 31 is made of a composite material, and the outer core portion 32 is made of a magnetic material, or vice versa. You can also. However, as in this example, in the case of the split cores 3A and 3B configured by the outer core portion 32 and a part of the pair of inner core portions 31 and 31, the inner core portion 31 and the outer core portion 32 are the same. Consists of materials.

[[騒音抑制部]]
上記外側コア部32は、クロスハッチングで示す外向き面5に、外向き面5全体が同じ振動数で振動することを抑制する騒音抑制部6を備える。外向き面5とは、巻回部2A,2Bの軸方向に交差すると共に、巻回部2A,2Bから離れる方向を向いた面のことである。本例のリアクトル1αの場合、巻回部2A,2Bの軸方向と直交する直交面50と、その直交面50を挟むサイド面51,52と、が外向き面5である。
[[Noise suppression part]]
The outer core portion 32 includes the noise suppressing portion 6 that suppresses the entire outward surface 5 from vibrating at the same frequency on the outward surface 5 indicated by cross hatching. The outward surface 5 is a surface that intersects the axial direction of the winding portions 2A and 2B and faces away from the winding portions 2A and 2B. In the case of the reactor 1α of this example, the orthogonal surface 50 orthogonal to the axial direction of the winding portions 2A and 2B and the side surfaces 51 and 52 sandwiching the orthogonal surface 50 are the outward surfaces 5.

外向き面5における騒音抑制部6の形成範囲は、外向き面5の少なくとも一部とすることができる。例えば、直交面50にのみ騒音抑制部6を形成しても良いし、サイド面51(52)にのみ騒音抑制部6を形成しても良いし、各面50,51,52の一部に騒音抑制部6を形成しても良い。外向き面5の全面から発せられる騒音を低減するために、外向き面5の全面に騒音抑制部6を形成することが好ましい。   The formation range of the noise suppression portion 6 on the outward surface 5 can be at least a part of the outward surface 5. For example, the noise suppression unit 6 may be formed only on the orthogonal surface 50, the noise suppression unit 6 may be formed only on the side surface 51 (52), or a part of each surface 50, 51, 52. The noise suppression unit 6 may be formed. In order to reduce noise emitted from the entire surface of the outward surface 5, it is preferable to form the noise suppressing portion 6 on the entire surface of the outward surface 5.

次に、騒音抑制部6の詳しい構成を図3,4に基づいて説明する。図3の上図は騒音抑制部6の概略斜視図、図3の下図は騒音抑制部6の正面図である。正面図においては、騒音抑制部6に備わる山部61と谷部69とを簡略化して丸印で示している。また、図4は、騒音抑制部6の断面図である。   Next, the detailed structure of the noise suppression part 6 is demonstrated based on FIG. 3 is a schematic perspective view of the noise suppression unit 6, and the lower diagram of FIG. 3 is a front view of the noise suppression unit 6. In the front view, the peak portion 61 and the valley portion 69 included in the noise suppression unit 6 are simplified and indicated by circles. FIG. 4 is a cross-sectional view of the noise suppression unit 6.

図3の上図(概略斜視図)に示すように、騒音抑制部6は、山部61と谷部69とが繋ぎ目無く滑らかに繋がった曲面で構成されている。このような複雑な曲面からなる騒音抑制部6が外向き面5に形成されることで、外向き面5(図1,2)全体が同じ周波数で振動しなくなる。そのため、騒音抑制部6を備える外向き面5から発せられる騒音を低減することができる。また、騒音抑制部6の各部61,69で発せられる音の伝播する方向が全方位に分散するため、騒音が大きくなり難い。   As shown in the upper diagram (schematic perspective view) of FIG. 3, the noise suppression unit 6 is configured by a curved surface in which a peak portion 61 and a valley portion 69 are seamlessly connected. By forming the noise suppressing portion 6 having such a complicated curved surface on the outward surface 5, the entire outward surface 5 (FIGS. 1 and 2) does not vibrate at the same frequency. Therefore, the noise emitted from the outward surface 5 provided with the noise suppression unit 6 can be reduced. In addition, since the direction of propagation of the sound emitted from each of the parts 61 and 69 of the noise suppressing unit 6 is dispersed in all directions, the noise is difficult to increase.

騒音抑制部6における山部61と谷部69は規則正しく並んでいても良い。山部61と谷部69とが規則正しく並んでいることで、外向き面5の騒音の発生を効果的に抑制できる可能性がある。例えば、図3の下図に示すように、近接する四つの山部61と、それら山部61に囲まれた一つの谷部69と、で構成された抑制ユニット6Uが規則正しく並んだ騒音抑制部6とすることが挙げられる。この例では、隣接する一方の抑制ユニット6Uの山部61は、他方の抑制ユニット6Uの山部を兼ねている。各抑制ユニット6Uでは、小文字アルファベットa〜dで示す四つの山部61の頂点が、二点鎖線で示すように正方形(菱形でも良い)をなすように配置されている。また、各抑制ユニット6Uでは、小文字アルファベットeで示す谷部69の底部が、正方形(あるいは菱形)の中心に配置されている。なお、図3の下図では、山部61と谷部69を丸印で示しているが、実際には山部61と谷部69とは繋ぎ目無く滑らかに繋がっている。   The peaks 61 and valleys 69 in the noise suppression unit 6 may be regularly arranged. Since the peak portions 61 and the valley portions 69 are regularly arranged, it is possible that the generation of noise on the outward surface 5 can be effectively suppressed. For example, as shown in the lower diagram of FIG. 3, a noise suppression unit 6 in which suppression units 6 </ b> U configured by four adjacent peak portions 61 and one valley portion 69 surrounded by the peak portions 61 are regularly arranged. And so on. In this example, the peak portion 61 of one adjacent suppression unit 6U also serves as the peak portion of the other suppression unit 6U. In each suppression unit 6U, the apexes of the four peak portions 61 indicated by the lowercase alphabets a to d are arranged so as to form a square (may be a rhombus) as indicated by a two-dot chain line. Moreover, in each suppression unit 6U, the bottom part of the trough part 69 shown by the small letter alphabet e is arrange | positioned in the center of a square (or rhombus). In the lower diagram of FIG. 3, the peak 61 and the valley 69 are indicated by circles, but actually the peak 61 and the valley 69 are smoothly connected without a joint.

各抑制ユニット6Uにおける最も近接する二つの山部61の頂点間の距離(山−山距離)、および近接する山部61の頂点と谷部69の底部との距離(山−谷距離)は、適宜選択することができる。山−山距離(a−b,a−c,b−d,c−d)と、山−谷距離(a−e,b−e,c−e,d−e)の好適な値は、リアクトル1αをどのような条件(例えば、通電電流の周波数など)で使用するか、リアクトル1αの各部の寸法(例えば、外向き面5のサイズなど)によって変化する。例えば、山−山距離は、1.0mm以上20.0mm以下とすることが挙げられる。また、山−谷距離は、0.5mm以上10.0mm以下とすることが挙げられる。   The distance (mountain-mountain distance) between the vertices of the two closest peaks 61 in each suppression unit 6U, and the distance (mountain-valley distance) between the apex of the adjacent peaks 61 and the bottom of the valley 69 are as follows. It can be selected appropriately. Suitable values for the mountain-mountain distance (ab, a-c, b-d, cd) and the mountain-valley distance (ae, be-e, ce, de) are: The conditions (for example, the frequency of the energizing current) to be used for the reactor 1α vary depending on the dimensions of each part of the reactor 1α (for example, the size of the outward surface 5). For example, the mountain-mountain distance may be 1.0 mm or more and 20.0 mm or less. Moreover, the peak-valley distance is 0.5 mm or more and 10.0 mm or less.

図4の部分断面図に示す山部61と谷部69との高低差hも、適宜選択することができる。高低差hも、リアクトル1αの使用条件や、リアクトル1αの各部のサイズによって好ましい値が変化する。例えば、高低差hは0.5mm以上10.0mm以下とすることが挙げられる。   The height difference h between the peak 61 and the valley 69 shown in the partial cross-sectional view of FIG. 4 can also be selected as appropriate. A preferable value of the height difference h also varies depending on the use conditions of the reactor 1α and the size of each part of the reactor 1α. For example, the height difference h is 0.5 mm or more and 10.0 mm or less.

図3に示す抑制ユニット6Uの他に、正六角形の頂点に山部61の頂点を、正六角形の中心に谷部69の底部を配置する。六角形の抑制ユニットであれば、図3の抑制ユニット6Uよりも山部61と谷部69を密に配置できるため、外向き面5の騒音の発生を効果的に抑制できる可能性がある。   In addition to the suppression unit 6U shown in FIG. 3, the apex of the crest 61 is arranged at the apex of the regular hexagon, and the bottom of the valley 69 is arranged at the center of the regular hexagon. If it is a hexagonal suppression unit, since the peak part 61 and the trough part 69 can be arrange | positioned more densely than the suppression unit 6U of FIG. 3, generation | occurrence | production of the noise of the outward surface 5 may be suppressed effectively.

≪その他の構成≫
上記構成の他、本実施形態1のリアクトル1αは、図1に示す載置板9、接合層8などを備える。
≪Other composition≫
In addition to the above configuration, the reactor 1α according to the first embodiment includes the mounting plate 9 and the bonding layer 8 shown in FIG.

[載置板]
載置板9は、リアクトル1αを冷却ベースなどの設置対象に固定する際の台座として機能する部材である。そのため、載置板9は、機械的強度に優れることが求められる。また、載置板9には、リアクトル1αの使用時に組合体1で発生した熱を設置対象に逃がす役割が求められる。そのため、載置板9は、機械的強度に加えて、放熱性に優れることが求められる。このような要請に応えるため、載置板9は金属で構成する。例えば、載置板9の構成材料として、アルミニウムやその合金、マグネシウムやその合金を利用することができる。これらの金属(合金)は、機械的強度と熱伝導性に優れ、かつ軽量で非磁性であるという利点を有する。
[Mounting plate]
The mounting plate 9 is a member that functions as a base when the reactor 1α is fixed to an installation target such as a cooling base. For this reason, the mounting plate 9 is required to have excellent mechanical strength. Further, the mounting plate 9 is required to play a role of releasing heat generated in the assembly 1 to the installation target when the reactor 1α is used. Therefore, the mounting plate 9 is required to have excellent heat dissipation in addition to mechanical strength. In order to meet such a demand, the mounting plate 9 is made of metal. For example, aluminum or an alloy thereof, magnesium or an alloy thereof can be used as a constituent material of the mounting plate 9. These metals (alloys) have the advantage of being excellent in mechanical strength and thermal conductivity, lightweight and non-magnetic.

[接合層]
上記載置板9と組合体1との間には、両者1,9を接合させる接合層8が形成されている。この接合層8は、リアクトル1αの使用時に組合体1で発生した熱を載置板9に伝導する機能も持つ。
[Joint layer]
A bonding layer 8 is formed between the mounting plate 9 and the assembly 1 to join the plates 1 and 9 together. The bonding layer 8 also has a function of conducting heat generated in the combined body 1 to the mounting plate 9 when the reactor 1α is used.

接合層8の構成材料は、絶縁性を有するものとする。例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂や、PPS樹脂、LCPなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。これら絶縁性樹脂に、上述したセラミックスフィラーなどを含有させることで、接合層8の放熱性を向上させても良い。接合層8の熱伝導率は、例えば0.1W/m・K以上が好ましく、更に1W/m・K以上、特に2W/m・K以上が好ましい。   The constituent material of the joining layer 8 shall have insulation. For example, thermosetting resins such as epoxy resins, silicone resins, and unsaturated polyesters, and thermoplastic resins such as PPS resins and LCPs can be used. You may improve the heat dissipation of the joining layer 8 by making these insulating resin contain the ceramic filler mentioned above. The thermal conductivity of the bonding layer 8 is preferably, for example, 0.1 W / m · K or more, more preferably 1 W / m · K or more, and particularly preferably 2 W / m · K or more.

接合層8は、載置板9上に絶縁性樹脂(セラミックスフィラー含有樹脂でも可)を塗布することによって形成しても良いし、載置板9上に絶縁性樹脂のシート材を貼り付けることで形成しても良い。接合層8としてシート状のものを用いると、載置板9上に接合層8を形成し易いため、好ましい。   The bonding layer 8 may be formed by applying an insulating resin (ceramic filler-containing resin may be used) on the mounting plate 9, or affixing a sheet material of the insulating resin on the mounting plate 9. May be formed. It is preferable to use a sheet-like material as the bonding layer 8 because the bonding layer 8 can be easily formed on the mounting plate 9.

≪リアクトルの効果≫
以上説明したリアクトル1αは、その動作中に発生する騒音が従来よりも小さいリアクトル1αとなる。リアクトル1αの騒音が従来よりも小さくなるのは、騒音の発生源の一つである外側コア部32の外向き面5に騒音抑制部6が形成されているからである。
≪Reactor effect≫
The reactor 1α described above is a reactor 1α that generates less noise than before in the operation. The reason why the noise of the reactor 1α is smaller than before is that the noise suppressing portion 6 is formed on the outward face 5 of the outer core portion 32 which is one of the sources of noise.

<実施形態2>
実施形態2では、巻回部2Cを一つだけ有するコイル2を備えるリアクトル1βを図5,6に基づいて説明する。
<Embodiment 2>
In the second embodiment, a reactor 1β including a coil 2 having only one winding part 2C will be described with reference to FIGS.

図5に示すように、本例のリアクトル1βは、概略直方体状に形成される組合体1を、接合層8を介して載置板9上に配置した構成を備える。リアクトル1βにおける実施形態1のリアクトル1αとの相違点は、組合体1を構成するコイル2および磁性コア3の形状である。以下、実施形態1との相違点を中心に、リアクトル1βの各構成を説明する。   As shown in FIG. 5, the reactor 1β of the present example has a configuration in which the combined body 1 formed in a substantially rectangular parallelepiped shape is disposed on the mounting plate 9 via the bonding layer 8. The difference between the reactor 1β and the reactor 1α of the first embodiment is the shapes of the coil 2 and the magnetic core 3 constituting the combined body 1. Hereinafter, each structure of the reactor 1β will be described focusing on differences from the first embodiment.

図6に示すように、組合体1に備わるコイル2は、一つの巻回部2Cを備えている。コイル2の端部2bは、端部2a側に取り回されて、端部2aと同じ方向に引き出されている。   As shown in FIG. 6, the coil 2 provided in the combined body 1 includes one winding part 2 </ b> C. The end 2b of the coil 2 is routed to the end 2a side and drawn out in the same direction as the end 2a.

一方、組合体1に備わる磁性コア3は、概略E字型の第一分割コア3Cと第二分割コア3Dとを、ギャップ材33を挟んで組み合わせることで構成されている。この場合、E字型の真ん中の突出部が内側コア部31となり、それ以外の部分が外側コア部32となる。   On the other hand, the magnetic core 3 provided in the combined body 1 is configured by combining a substantially E-shaped first divided core 3C and a second divided core 3D with a gap material 33 interposed therebetween. In this case, the E-shaped middle projecting portion is the inner core portion 31, and the other portion is the outer core portion 32.

本例のリアクトルβにおいては、両分割コア3C,3Dにおける外側コア部32となる部分のうち、クロスハッチングで示す面が、巻回部2Cの軸方向に交差(本例では直交)すると共に、巻回部2Cから離れる方向を向いた外向き面5となる。本例のリアクトル1βでは、この外向き面5に、図3,4を用いて説明した騒音抑制部6を形成している。このように外向き面5に騒音抑制部6を形成することで、外向き面5から発せられる騒音を低減することができる。   In the reactor β of this example, among the portions that become the outer core portion 32 in both the split cores 3C and 3D, the surface indicated by cross hatching intersects the axial direction of the winding portion 2C (perpendicular in this example), The outward surface 5 faces away from the winding portion 2C. In the reactor 1β of this example, the noise suppressing portion 6 described with reference to FIGS. By forming the noise suppression unit 6 on the outward surface 5 in this way, noise generated from the outward surface 5 can be reduced.

<変形例>
実施形態1,2では、二つの分割コアを組み合わせることで磁性コアを構成しているが、三つ以上の分割コアを組み合わせて磁性コアを構成しても構わない。例えば、実施形態1のリアクトル1αにおいて、各内側コア部31となる一対の柱状分割コアと、各外側コア部32となる一対のブロック状分割コアと、で磁性コア3を構成しても良い(分割数は4つ)。また、実施形態2のリアクトル1βにおいて、内側コア部31となる柱状分割コアと、各外側コア部32となる一対のC字状分割コアと、で磁性コア3を構成しても良い(分割数は3つ)。いずれの場合であっても、外側コア部32となる分割コアの外向き面5に騒音抑制部6を形成する。
<Modification>
In Embodiments 1 and 2, the magnetic core is configured by combining two split cores, but the magnetic core may be configured by combining three or more split cores. For example, in the reactor 1α of the first embodiment, the magnetic core 3 may be configured by a pair of columnar divided cores that form the inner core portions 31 and a pair of block-shaped divided cores that form the outer core portions 32 ( The number of division is four). Further, in the reactor 1β of the second embodiment, the magnetic core 3 may be configured by a columnar divided core that becomes the inner core portion 31 and a pair of C-shaped divided cores that become the outer core portions 32 (number of divisions). Is three). In any case, the noise suppressing portion 6 is formed on the outward face 5 of the split core that becomes the outer core portion 32.

以上説明した実施形態に係るリアクトルは、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載用電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。この用途では、直流通電が0Aのときのインダクタンスが、10μH以上2mH以下、最大電流通電時のインダクタンスが、0Aのときのインダクタンスの10%以上を満たすものが好適に利用できると期待される。   The reactor according to the embodiment described above has applications such as the maximum current (direct current): about 100 A to 1000 A, the average voltage: about 100 V to 1000 V, and the use frequency: about 5 kHz to 100 kHz, typically, for example. It can be suitably used as a component part of an in-vehicle power conversion device such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. In this application, it is expected that an inductance satisfying 10 μH or more and 2 mH or less of the inductance when the DC current is 0 A and 10% or more of the inductance when the maximum current is applied is 10% or more can be suitably used.

本発明のリアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車といった電動車両に搭載される双方向DC−DCコンバータなどの電力変換装置の構成部品に利用することができる。   The reactor of this invention can be utilized for the components of power converters, such as a bidirectional | two-way DC-DC converter mounted in electric vehicles, such as a hybrid vehicle, an electric vehicle, and a fuel cell vehicle.

1α,1β リアクトル
1 組合体
2 コイル
2A,2B,2C 巻回部 2R 連結部 2a,2b 端部
3 磁性コア
3A,3C 第一分割コア 3B,3D 第二分割コア
31 内側コア部 32 外側コア部 33 ギャップ材
4 接着シート
5 外向き面 50 直交面 51,52 サイド面
6 騒音抑制部 6U 抑制ユニット 61山部 69 谷部
8 接合層
9 載置板
1α, 1β reactor 1 assembly 2 coil 2A, 2B, 2C winding part 2R connecting part 2a, 2b end part 3 magnetic core 3A, 3C first divided core 3B, 3D second divided core 31 inner core part 32 outer core part 33 Gap material 4 Adhesive sheet 5 Outward surface 50 Orthogonal surface 51, 52 Side surface 6 Noise suppression part 6U Suppression unit 61 Mountain part 69 Valley part 8 Bonding layer 9 Mounting plate

Claims (4)

巻回部を有するコイルと磁性コアとを有する組合体を備えるリアクトルであって、
前記磁性コアにおける前記巻回部の外側に突出する外側コア部のうち、前記巻回部の軸方向に交差すると共に前記巻回部から離れる方向を向いた外向き面に騒音抑制部を備え、
前記騒音抑制部は、山部と谷部とで構成されているリアクトル。
A reactor including a combined body having a coil having a winding part and a magnetic core,
Of the outer core portion that protrudes outside the winding portion in the magnetic core, the noise suppression portion is provided on the outward surface that intersects the axial direction of the winding portion and faces away from the winding portion,
The noise suppression unit is a reactor including a mountain part and a valley part.
前記山部と前記谷部の高低差が0.5mm以上10.0mm以下である請求項1に記載のリアクトル。   The reactor according to claim 1, wherein a height difference between the peak and the valley is 0.5 mm or greater and 10.0 mm or less. 前記外側コア部は、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料で構成される請求項1または請求項2に記載のリアクトル。   The reactor according to claim 1, wherein the outer core portion is made of a composite material including soft magnetic powder and resin. 前記外側コア部は、磁性体と、前記磁性体の表面に形成される外側樹脂モールド部と、を備え、
前記外側樹脂モールド部に、前記騒音抑制部が形成されている請求項1または請求項2に記載のリアクトル。
The outer core portion includes a magnetic body, and an outer resin mold portion formed on the surface of the magnetic body,
The reactor of Claim 1 or Claim 2 with which the said noise suppression part is formed in the said outer side resin mold part.
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