JP2017073491A - Reactor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リアクトル本体とケースとを有するリアクトルに関する。 The present invention relates to a reactor having a reactor body and a case.
リアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等をはじめ、種々の用途で使用されている。例えば、車載用の昇圧回路に用いられるリアクトルとして、コアの周囲に配置した樹脂製のボビンにコイルを巻回したものが多く用いられる。 Reactors are used in various applications including drive systems for hybrid vehicles and electric vehicles. For example, a reactor in which a coil is wound around a resin bobbin disposed around a core is often used as a reactor used in an in-vehicle booster circuit.
この種のリアクトルとして、コアには、コイルなどの他の部材との絶縁を図るため、コアの周囲を被覆する樹脂部材が設けられる。この樹脂部材で被覆されたコアは、ケースに収容される。リアクトル運転時には、コア自身が発熱するため、コアの放熱性を向上させる観点から、樹脂部材には、絶縁が確保できる範囲で、コア表面の一部を露出させる開口部が設けられる場合がある。 As this type of reactor, the core is provided with a resin member covering the periphery of the core in order to insulate it from other members such as a coil. The core covered with the resin member is accommodated in the case. Since the core itself generates heat during the reactor operation, from the viewpoint of improving the heat dissipation of the core, the resin member may be provided with an opening that exposes a part of the core surface within a range where insulation can be ensured.
このような樹脂部材を成形するには、一般に、金型内にコアを挿入し、金型内に樹脂を充填及び固化させる方法が知られている。その際、開口部を形成したいコア表面を金型内に設けられた突起に接触させる。これにより、開口部を形成したいコア表面は突起で塞がれるため、樹脂が被覆されることがなく、開口部が形成される。 In order to mold such a resin member, a method is generally known in which a core is inserted into a mold, and a resin is filled and solidified in the mold. At that time, the core surface on which the opening is to be formed is brought into contact with the protrusion provided in the mold. As a result, the core surface on which the opening is to be formed is blocked by the protrusion, so that the resin is not covered and the opening is formed.
ところで、コアが圧粉磁心である場合、圧粉磁心が磁性粉末をプレスして成形したものであるため、磁性粉末間の空隙に起因して、コア表面から気泡が発生する場合がある。開口部がコアの底面を露出させる場合、リアクトル本体がケースに収容されると、開口部は、ケースの底面によって塞がれるため、発生した気泡の逃げ場がなくなる。そうすると、空気溜まりが発生し、熱抵抗増大に伴う製品性能の悪化の問題が発生する。 By the way, when the core is a powder magnetic core, the powder magnetic core is formed by pressing the magnetic powder, so that bubbles may be generated from the core surface due to the gap between the magnetic powders. In the case where the opening exposes the bottom surface of the core, when the reactor body is accommodated in the case, the opening is closed by the bottom surface of the case, so that the generated bubbles do not escape. If it does so, an air pocket will generate | occur | produce and the problem of the deterioration of the product performance accompanying a thermal resistance increase will generate | occur | produce.
一方、コアが圧粉磁心である場合、圧粉磁心を成形する際の金型の摩耗により、圧粉磁心にバリが発生する場合がある。この圧粉磁心のバリ(以下、単に「コアバリ」ともいう。)は、コアの縁に例えば部分的に発生し、コア表面と直交する方向に突出する。そのため、気泡を逃がすためにコア底面とその縁を露出させる開口部を有する樹脂部材を作製しようとしても、樹脂で覆われて、露出させたい部分に樹脂バリが発生する問題が発生する。 On the other hand, when the core is a dust core, burrs may occur in the dust core due to wear of the mold when the dust core is formed. The dust core burrs (hereinafter also simply referred to as “core burrs”) are, for example, partially generated at the edge of the core and project in a direction perpendicular to the core surface. For this reason, even if an attempt is made to produce a resin member having an opening that exposes the bottom surface of the core and its edge in order to escape the bubbles, there is a problem that a resin burr is generated in a portion that is covered with the resin and is to be exposed.
すなわち、樹脂部材用の金型内にコアをセットした際に、コアバリが金型内壁面に当接すると、コアバリによってコア表面と金型内壁面との間に隙間が生じ、その隙間に樹脂が入り込むので、露出させたい部分が樹脂で覆われてしまいバリが発生する。その結果、気泡を逃がすことができず空気溜まりとなるだけでなく、樹脂で覆われるため、熱抵抗が増大し、放熱性が悪化する問題があった。 That is, when the core is set in the mold for the resin member, if the core burr comes into contact with the inner wall surface of the mold, a gap is generated between the core surface and the inner wall surface of the mold by the core burr, and the resin is placed in the gap. As it enters, the part to be exposed is covered with resin and burrs are generated. As a result, there is a problem that not only air bubbles cannot be escaped and air is collected, but also the resin is covered with resin, so that the thermal resistance is increased and the heat dissipation is deteriorated.
また、コアバリは金型と接触するため、コアバリの先端が露出することになる。そのため、コイルやケースなどの他の部材との絶縁信頼性が損なわれるという問題もあった。 Further, since the core burr contacts with the mold, the end of the core burr is exposed. For this reason, there is a problem that the insulation reliability with other members such as a coil and a case is impaired.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コア底面を露出させる開口部を設けつつも、空気溜まりの発生を抑止し、かつ、絶縁信頼性を確保できる、製品性能の良好なリアクトルを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to suppress the occurrence of air accumulation and provide insulation reliability while providing an opening that exposes the core bottom surface. The object is to provide a reactor with good product performance that can be secured.
本発明のリアクトルは、リアクトル本体と、前記リアクトル本体を隙間を空けて収容するケースと、を備え、次の構成を有することを特徴とする。
(1)前記リアクトル本体は、圧粉磁心からなるコアと、前記コアの周囲を被覆する樹脂部材と、前記コアの一部の周囲を覆うように前記樹脂部材の外周に装着されたコイルと、を備えること。
(2)前記樹脂部材は、前記コアの縁を覆う縁被覆部と、前記コイルの外部に位置し、前記コアの底面を露出させる開口部と、を有すること。
(3)前記縁被覆部には、前記開口部と、前記リアクトル本体と前記ケースの壁との間の隙間とを連通させる切欠き部が設けられていること。
The reactor of this invention is provided with the reactor main body and the case which accommodates the said reactor main body with a clearance gap, It has the following structures, It is characterized by the above-mentioned.
(1) The reactor body includes a core made of a powder magnetic core, a resin member that covers the periphery of the core, and a coil that is attached to the outer periphery of the resin member so as to cover a part of the core Be provided.
(2) The resin member includes an edge covering portion that covers an edge of the core, and an opening that is located outside the coil and exposes the bottom surface of the core.
(3) The edge covering portion is provided with a notch for communicating the opening and a gap between the reactor body and the wall of the case.
本発明において、次の構成を有していても良い。
(4)前記切欠き部は、前記ケースの壁と対向する前記縁被覆部に設けられていること。
(5)前記コアは、直線部を有する略矩形の外形を有する環状形状を有し、前記コイルは、前記直線部の周囲を覆うように前記樹脂部材の外周に装着され、前記ケースの壁は、前記リアクトル本体の周囲を囲うように、前記リアクトル本体より一回り大きい略矩形上に配置され、前記切欠き部は、前記コイル外部の、前記直線部と平行な前記縁被覆部に設けられていること。
(6)前記リアクトル本体と前記ケースとの隙間に形成された充填樹脂部を備え、前記充填樹脂部は、前記開口部から露出した前記コアの底面と前記ケースの底面とに接触していること。
The present invention may have the following configuration.
(4) The notch is provided in the edge covering portion facing the wall of the case.
(5) The core has an annular shape having a substantially rectangular outer shape having a straight portion, the coil is mounted on the outer periphery of the resin member so as to cover the periphery of the straight portion, and the wall of the case is The cutout portion is provided on the edge covering portion parallel to the linear portion outside the coil so as to surround the periphery of the reactor main body so as to be slightly larger than the reactor main body. Being.
(6) A filling resin portion formed in a gap between the reactor main body and the case is provided, and the filling resin portion is in contact with the bottom surface of the core exposed from the opening and the bottom surface of the case. .
本発明によれば、コア底面を露出させる開口部を設けつつも、空気溜まりの発生を抑止し、かつ、絶縁信頼性を確保できる、製品性能の良好なリアクトルを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while providing the opening part which exposes a core bottom face, generation | occurrence | production of an air pocket can be suppressed and insulation reactor with favorable product performance which can ensure insulation reliability can be obtained.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態のリアクトルについて説明する。 Hereinafter, a reactor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1.第1の実施形態]
[1−1.概略構成]
図1は、本実施形態に係るリアクトルの全体構成を示す斜視図であり、図2は、その分解斜視図である。
[1. First Embodiment]
[1-1. Schematic configuration]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the reactor according to the present embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view thereof.
リアクトルは、電気エネルギーを磁気エネルギーに変換して蓄積及び放出する電磁気部品であり、電圧の昇降圧等に使用される。本実施形態のリアクトルは、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等で使用される大容量のリアクトルである。リアクトルは、これら自動車に搭載される昇圧回路の主要部品である。 A reactor is an electromagnetic component that converts electric energy into magnetic energy and stores and discharges it, and is used for voltage step-up / step-down and the like. The reactor according to the present embodiment is a large-capacity reactor used in, for example, a drive system for a hybrid vehicle or an electric vehicle. The reactor is a main component of the booster circuit mounted on these automobiles.
リアクトルは、磁性体を含み構成される環状コア10と、環状コア10の一部の外周に装着されたコイル5と、環状コア10の外周を覆い、環状コア10とコイル5とを絶縁する樹脂部材2を有するリアクトル本体1と、リアクトル本体1を収容するケース4と、を備える。ケース4は、リアクトル本体1より若干大きく、隙間を空けてリアクトル本体1が収容される。そして、この隙間に充填材が固化してなる充填樹脂部6が設けられている。
The reactor includes an
樹脂部材2には、固定部31が設けられており、リアクトル本体1は、固定部31に設けられたネジ挿入穴にネジを挿入し、ネジ締結により、ケース4に固定されてリアクトルを構成する。
The
このリアクトルは、例えば、PCUケース、ミッションケース、電圧制御ユニットのケース又はヒートシンクなどのベースに、ケース4に設けられた締結部42を介してネジ締結により固定される。
The reactor is fixed to a base such as a PCU case, a transmission case, a case of a voltage control unit, or a heat sink by screw fastening via a
[1−2.詳細構成]
本実施形態のリアクトルの各部の詳細構成について、図1〜図6を用いて説明する。なお、本明細書において、図1に示すz軸方向を「上」側、その逆方向を「下」側とする。各部材の構成を説明するのに、「下」は「底」や「裏」とも称する。
[1-2. Detailed configuration]
The detailed structure of each part of the reactor of this embodiment is demonstrated using FIGS. In this specification, the z-axis direction shown in FIG. 1 is the “upper” side, and the opposite direction is the “lower” side. In describing the configuration of each member, “lower” is also referred to as “bottom” or “back”.
(環状コア)
環状コア10は、環状形状を有する。本実施形態では、環状コア10は、図2に示すように、環状の一部に一対の平行な直線部分と、これら直線部分を繋ぐU字形状の連結部分とを有し、角が丸みを帯びた環状形状である。換言すれば、環状コア10は、その外形が略矩形の環状形状を有する。従って、リアクトル本体1の形状も環状コア10に倣い、外形が略矩形の環状形状である。
(Annular core)
The
図1および図2に示すように、環状コア10のうち、コイル5が巻回された直線部分は、磁束が発生する脚部である。コイル5が巻回されていないU字形状の連結部分は、脚部で発生した磁束が通過するヨーク部である。すなわち、ヨーク部は、一対の直線部分を繋ぐ。環状コア10内には、脚部で発生した磁束がヨーク部を通過することで、環状の閉じた磁気回路が形成される。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the
環状コア10は、磁性体を含み構成される。環状コア10は、図2に示すように、複数のコア部材11〜13と、複数のスペーサ14とを有し、各コア部材11〜13間にスペーサ14を配置して接着剤によって環状になるように接続されている。
The
本実施形態のコア部材は、左右の脚部を構成する複数のI字型コア13と、ヨーク部を構成する2つのU字型コア11、12である。
The core members of the present embodiment are a plurality of I-shaped
図3は、U字型コア11、12の斜視図である。U字型コア11、12は、圧粉磁心からなる。このU字型コア11、12は、絶縁膜が被覆された磁性粉末が金型内に充填され、プレスにより成形される。U字型コア11、12のU字形状の面がプレスされた面(以下、プレス面Pとも称する。)である。プレス面Pは1つのU字型コア11、12に対して上側と下側にあるが、下側が底面である。U字型コア11のU字形状の面の縁、すなわちプレス面Pを囲む部分には、プレス面Pと直交する方向に延びるコアバリが形成されている場合がある。コアバリは、プレス方向がz軸方向であるため、z軸方向に突出する。コアバリは、U字形状の面の全周にわたって設けられていても良いし、一部に設けられていても良い。I字型コアは、圧粉磁心、フェライトコア、又は積層鋼板などの磁性体からなる。ここでは、I字型コア13は、概略直方体の圧粉磁心である。
FIG. 3 is a perspective view of the
スペーサ14は、板状のギャップスペーサである。このスペーサ14は、各コア部材11〜13間に配置されており、接着剤によってスペーサ14の両側のコア部材11〜13の接続面と接着固定される。
The
スペーサ14は、コア部材11〜13間に所定幅の磁気的なギャップを与え、リアクトルのインダクタンス低下を防止する。スペーサ14の材料としては、非磁性体、セラミック、非金属、樹脂、炭素繊維、若しくはこれら二種以上の合成材又はギャップ紙を用いることができる。なお、スペーサ14は必ずしも設けなくても良い。
The
(樹脂部材)
樹脂部材2は、環状コア10の外周を樹脂により被覆している部材である。従って、樹脂部材2は、環状コア10の形状に倣って環状に形成されている。すなわち、一対の直線部分とこれら直線部分を繋ぐ連結部分とを有している。
(Resin member)
The
樹脂部材2を構成する樹脂の種類としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、BMC(Bulk Molding Compound)、PPS(Polyphenylene Sulfide)、PBT(Polybutylene Terephthalate)等が挙げられる。
Examples of the resin constituting the
本実施形態では、樹脂部材2は、二分割されて構成されており、樹脂体21と樹脂体22とを有する。すなわち、樹脂部材2は、略U字形状の樹脂体21と、略C字形状の樹脂体22とを別々に成形しておき、互いの端部を向かい合わせることで構成される。樹脂体21と樹脂体22とを別々に成形するのは、互いの端部を向かい合わせる前に環状コア10の脚部を構成するI字型コア13を樹脂体21内部に収容するため、及び、コイル5を直線部分にはめ込んで樹脂部材2にコイル5を装着するためである。
In the present embodiment, the
樹脂体21は、一対の直線部21a、21bとこれら直線部21a、21bを繋ぐC字形状の連結部21cと、直線部21a、21bと連結部21cとの境に設けられた引っかけ部21dと、を有する。樹脂体22は、C字形状の連結部22aとホルダ22bを有する。直線部21a、21bはコイル5が装着される部分であり、ボビンとも称される。一対の直線部21a、21bが樹脂部材2の一対の直線部分であり、連結部21c、22aが一対の直線部分を繋ぐ連結部分である。
The
連結部21c、22aの内部には、U字型コア11、12がモールド成形法によって埋め込まれている。換言すれば、連結部21c、22aは、U字型コア11、12の被覆部であり、連結部21c、22aに覆われたU字型コア11、12の外周部分が、連結部21c、22aの内周と密着している。但し、U字型コア11、12の接続面は露出している。
直線部21a、21bの内部には、環状コア10の直線方向に沿って、I字型コア13、スペーサ14が交互に積層して配置されている。直線部21a、21bの先端には開口部がそれぞれ設けられており、直線部21a、21bの開口部からI字型コア13、スペーサ14が挿入される。
Inside the
ホルダ22bは、連結部22aからリアクトル内部に向けて延びており、例えば、後述する温度センサ9を保持する。また、後述する温度センサ9のリード線9bをホルダ22bの一部に巻き回しても良い。引っかけ部21dは、直線部21a、21bと連結部21cとの境に設けられた長板状の部位であり、その長辺が連結部21cに、短辺が上方に延びる。引っかけ部21dの両端には切欠きがそれぞれ設けられている。この切欠きにリード線9bを引っかけ、引っかけ部22dにリード線9bが巻き回されている。
The
樹脂部材2は、リアクトル本体1をケース4に固定するための固定部31を有している。固定部31には、ネジ挿入穴が設けられ、この穴に金属製の円筒形状のカラーが埋め込まれている。ネジ挿入穴にネジ32が挿入され、ネジ締結されることで、リアクトル本体1がケース4に固定される。
The
固定部31の数は特に限定されないが、ここでは、固定部31は、3つであり、直角三角形の各頂点に位置するように、樹脂体21の連結部22cの側部に1つ設けられ、樹脂体22の連結部21aの側部に2つ設けられている。
The number of the fixing
図4は、リアクトル本体1を裏面側から見た図である。図4に示すように、樹脂部材2には、環状コア10の表面を露出させる開口部23、24を有している。樹脂部材2は、開口部23、24を除き、ほぼ環状コア10の全周を覆っている。開口部23、24は、樹脂体21、22にそれぞれ設けられている。開口部23、24の構成は、樹脂体21と樹脂体22とで共通するので、代表して樹脂体21で説明する。
FIG. 4 is a view of the reactor body 1 as seen from the back side. As shown in FIG. 4, the
開口部23は、樹脂体21の側面の下部に設けられ、U字型コア11の側面を露出させる。開口部24は、樹脂体21の底面に設けられ、U字型コア11の底面を露出させる。換言すれば、開口部24は、コイル5の外部に設けられており、U字型コア11のヨーク部の底面を露出させる。開口部24の形状は特に限定されないが、ここでは略矩形状である。開口部24は、樹脂部材2自体が所定の厚みを有するため、所定の深さを有している。すなわち、開口部24の内周壁がU字型コア11の底面に直交して延びる。リアクトル本体1はケース4に収容される際、開口部24を下にして収容される。そのため、開口部24は、ケース4の底面で塞がれる。
The
樹脂部材2は、U字型コア11、12の縁を覆う縁被覆部25を有する。ここでは、この縁被覆部25は、U字型コア11、12の底面となるプレス面における縁を被覆しており、このプレス面の縁にコアバリが生じている場合であっても、そのコアバリを含めて被覆する。
The
開口部24の周縁における縁被覆部25としては、図4に示すように、y軸方向と平行する2つの縁被覆部25a、25bと、x軸方向と平行する2つの縁被覆部25c、25dとが挙げられる。このうち、縁被覆部25a、25bとU字型コア11の背面側の縁被覆部25cとが、ケース4と対向する縁被覆部25である。開口部24の周縁における縁被覆部25a〜25dの厚み、すなわちz軸方向の長さは、後述の切欠き部26が設けられた箇所を除き、開口部24の深さと一致している。
As shown in FIG. 4, the
開口部24の周縁の縁被覆部25には、切欠き部26が設けられている。切欠き部26は、縁被覆部25の一部が切欠かれた部位であり、開口部24と、リアクトル本体1とケース4の壁との間の隙間とを連通させる。但し、図5及び図6に示すように、切欠き部26が設けられていても、その箇所における縁被覆部25は、コアバリ12aが生じている場合にはコアバリ12aを含めて被覆している。例えば、コアバリ12aがU字型コア11の底面から0.3mmであるとすると、切欠き部26が設けられた箇所における縁被覆部25の厚みは、コアバリ12aの長さ分より厚く、例えば0.3mm超〜0.5mm程度とすることができる。
A
切欠き部26は、コイル5の外部であり、かつ、環状コア10の脚部(直線部)が延びる方向(y軸方向)と平行する縁被覆部25にそれぞれ設けられている。切欠き部26の設けられる数は、計4つであるが、その数は特に限定されない。
The
切欠き部26は、ケース4の壁と対向する縁被覆部25に設けられていても良い。ケース4の壁と対向する縁被覆部25には、上記のy軸方向の縁被覆部25と、x軸方向と平行する縁被覆部25のうち、コイル51a、51bとは離れたU字型コア11、12の背面側の縁被覆部25とを含む。切欠き部26は、開口部24の周縁における縁被覆部25に設けられていれば良く、コイル51a、51bとの間に位置する、x軸方向と平行する縁被覆部25dに設けても良い。縁被覆部25dに設ける切欠き部26は、一例を示すと、コイル51a、51bとケース4底面との間を介して、開口部24と、リアクトル本体1及びケース4の壁間の隙間とを連通させることができる。
The
切欠き部26の形状は、特に限定されず、適宜変更可能である。ここでは、切欠き部26の形状は、ブロック状である。より詳細には、切欠き部26は、開口部24からx軸方向に沿って真っ直ぐ形成された溝状である。また、切欠き部26が設けられた箇所における縁被覆部25の厚みは、x軸方向に沿って一定である。
The shape of the
なお、樹脂体21、22は、樹脂により一体成形された部材である。すなわち、樹脂体21を構成する直線部21a、21b、連結部21c、引っかけ部21d、及び縁被覆部25は継ぎ目なく一続きに構成されている。樹脂体22を構成する連結部21aとホルダ21b、縁被覆部25も同様に、継ぎ目なく一続きに構成されている。
The
樹脂体21、22の成形方法は、例えば樹脂モールド成形法を用いることができる。すなわち、図7に示すように、樹脂体21、22は、U字型コア11、12を金型内に挿入し、金型内で浮かせた状態でセットし、樹脂を充填及び固化させることで成形することができる。
As a molding method of the
より詳細に説明すると、金型は、上型uと下型dが分離可能である。上型uにはその上部に充填材を注入するためのゲートGが設けられ、下型dには、上方に延びる突起Tが設けられている。まず、下型dの突起T上にプレス面Pが配置されるようにU字型コア11、12をセットする。特に、開口部24を設けるために、U字型コア11、12のヨーク部底面部分が突起Tで押さえられる。このとき、U字型コア11、12の底面の縁のコアバリは、突起Tの長さがコアバリBの長さよりも長いため、金型内で浮いている。次に、上型uを下型dに合わせて設置し、ゲートGから充填材を注入する。図7中の矢印は樹脂の流れを示す。このとき、U字型コア11、12は上下方向に固定される。すなわち、U字型コア11、12は、上からは樹脂圧で押さえられ、下からは突起Tで支えられる。
More specifically, the upper mold u and the lower mold d can be separated from each other. The upper mold u is provided with a gate G for injecting a filler, and the lower mold d is provided with a protrusion T extending upward. First, the
また、下型dの突起Tにより、U字型コア11、12の底面と下型d内壁面との間に隙間が生じるので側方から回り込んで樹脂が充填され、コアバリBを含めて樹脂で覆う縁被覆部25が形成される。また、開口部24が塞がれるような樹脂バリが発生することもない。切欠き部26は、金型内に設けられた突起Tとは別の突起(不図示)により形成される。
Further, since the protrusion T of the lower mold d creates a gap between the bottom surface of the
(コイル)
コイル5は、絶縁被覆を有する導線である。本実施形態では、コイル5は、平角線のエッジワイズコイルである。但し、コイル5の線材や巻き方は平角線のエッジワイズコイルに限定されず、他の形態であっても良い。
(coil)
The
コイル5は、左右の一対のコイル51a、51bを有し、これらの一端部がコイル51a、51bと同じ素材でなる連結線51cによって連結されている。コイル51a、51bは、エナメルなどの絶縁被覆した1本の銅線によって構成されている。コイル5は、コイル51a、51bの空芯部に環状コア10の脚部の周囲を囲うように、樹脂部材2の一対の直線部分の外周に装着されており、コイル51a、51bが互いに平行である。つまり、コイル51a、51bの巻軸方向が互いに平行である。
The
コイル51a、51bの端部52a、52bは、樹脂体22の連結部22aの上方を介してリアクトル本体1の外部に引き出されており、外部電源などの外部機器の配線と接続される。本実施形態では、ケース4の側壁外部に樹脂製の端子台71が設置されている。端子台71は、端子台71に設けられたネジ挿入穴71a、71bとケース43のネジ挿入穴43を位置合わせしてネジ73により締結固定される。この端子台71に端子72a、72bを設け、端子72a、72bの一端とコイル51a、51bの端部52a、52bとが溶接等により電気的に接続されている。そして、この端子72a、72bを介してコイル51a、51bと外部機器の配線と電気的に接続される。外部電源から電力供給されると、コイル51a、51bに電流が流れてコイル51a、51bを突き抜ける磁束が発生し、環状コア10内に環状の閉じた磁気回路が形成される。
(温度センサ)
リアクトルには、温度センサ9が設けられている。温度センサ9は、リアクトル内部の温度を検出する。温度センサ9は、温度検出部9aと、温度検出部9aに接続されたリード線9bとからなる。温度検出部9aは、ホルダ22bに保持され、リード線9bは、ホルダ22bの一部に巻回されるとともに、引っかけ部22dに引っかけられ、外部の機器や回路に接続される。
(Temperature sensor)
A temperature sensor 9 is provided in the reactor. The temperature sensor 9 detects the temperature inside the reactor. The temperature sensor 9 includes a
温度検出部9aは、ホルダ22bに保持されてコイル51a、51bの間に配置され、リアクトル内部の温度を検出する。リード線9bはホルダ22bの一部に巻回されるとともに、引っかけ部22dに引っかけられ、外部の機器や回路に接続される。リード線9bは、温度検出部9aが検出した温度情報をリアクトル外部に伝達する。温度センサ9としては、例えば、温度変化に対して電気抵抗が変化するサーミスタを用いることができるが、これに限定されない。
The
(ケース)
図1及び図2に示すように、ケース4は、リアクトル本体1を収容する収容部材である。ケース4は、例えばアルミニウム合金等、熱伝導性が高く軽量な金属で構成されており、放熱性を有する。
(Case)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態では、ケース4は、上面に開口を備えた略直方体形状であり、主として底面とその底面の縁から立ち上がる側壁とで構成され、底面と側壁とで囲われ、リアクトル本体1を収容するスペースを有する。上面の開口は、側壁により形成されており、略矩形状である。
In the present embodiment, the
ケース4の収容スペースは、リアクトル本体1の大きさより若干大きい。換言すれば、ケース4の壁は、リアクトル本体1の周囲を覆うように、リアクトル本体1より一回り大きい略矩形上に配置されている。そのため、ケース4にリアクトル本体1を収容すると、ケース4の側壁内面とリアクトル本体1の側面との間には隙間が形成される。図8に示すように、ケース4には、リアクトル本体1の収容スペースを画する一対の壁と環状コア10の一対の直線部とを平行にしてリアクトル本体1が収容されている。リアクトル本体1の外形は、コイル51a、51bの線材の幅の分だけ、環状コア10の外形より大きくなるため、ケース4の四隅の領域Cにおいて、リアクトル本体1との隙間が他の箇所と比べて大きい。
The accommodation space of the
リアクトル本体1とケース4との隙間には、充填樹脂部6が形成されている。充填樹脂部6の形状は、上面部分がリアクトル本体1の形状になった形状であり、下面部分がケース4の底面の形状に倣った形状である。充填樹脂部6の形成方法としては、ケース4にリアクトル本体1に収容した後に、充填材を充填、固化しても良いし、予めケース4に充填材を充填しておき、その後、リアクトル本体1を収容し、充填材を固化させても良い。充填材には、リアクトルの放熱性能の確保及びリアクトルからケースへの振動伝搬の軽減のため、比較的柔らかく熱伝導性の高い樹脂が適している。
A filling
ケース4の側壁上縁には、固定部31の数及びその配置に合わせて、ネジ挿入穴41が設けられており、ネジ挿入穴41及び固定部31を介してネジ32によりネジ締結され、リアクトル本体1がケース4に固定される。
In the upper edge of the side wall of the
ケース4の四隅には、その側壁からxy平面と平行に突出して設けられた締結部42が設けられている。この締結部42を介してリアクトルは、リアクトル設置対象となるベースにネジ締結等により固定される。また、端子台71を取り付けるためのネジ挿入穴43が、2つの締結部42間に設けられている。
Fastening
[1−3.作用・効果]
(1)本実施形態のリアクトルは、リアクトル本体1と、リアクトル本体1を隙間を空けて収容するケース4と、を備え、リアクトル本体1は、圧粉磁心からなる環状コア10と、環状コア10の周囲を被覆する樹脂部材2と、環状コア10の一部の周囲を覆うように樹脂部材2の外周に装着されたコイル5と、を備える。樹脂部材2は、環状コア10の縁を覆う縁被覆部25と、コイル5の外部に位置し、環状コア10の底面を露出させる開口部24と、を有し、縁被覆部25には、開口部24と、前記リアクトル本体と前記ケースの壁との間の隙間とを連通させる切欠き部26を設けるようにした。
[1-3. Action / Effect]
(1) The reactor of this embodiment is provided with the reactor main body 1 and the
これにより、縁被覆部25により、コアバリの発生箇所となる環状コア10の縁を樹脂で覆うようにしているので、コアバリが有っても、環状コア10と、コイル5やケース4との絶縁性が確保される。さらに、縁被覆部25に切欠き部26が設けられているので、開口部24の空気を、切欠き部26を介してリアクトル本体1及びケース4間の隙間に逃がすことができる。
Thereby, since the
特に、リアクトル本体1とケース4との間の隙間に充填材を流し込み、充填樹脂部6を形成する際に利点がある。すなわち、充填材を流し込む際には、充填材に気泡が混入するのを防止するため、真空中で充填する。このとき、真空にされたことにより、環状コア10を構成する圧粉磁心から気泡が発生する。環状コア10はほぼ全周が樹脂部材2により覆われているが、環状コア10の側面の下部及び底面に開口部23、24が設けられていることから、これらの開口部23、24から気泡をリアクトル外部に逃がすことができる。特に、開口部24は、ケース4の底面によって覆われるが、切欠き部26が設けられているので、開口部24と、リアクトル本体1及びケース4間の隙間とが連通しており、気泡を逃がすことができる。
In particular, there is an advantage when the filler is poured into the gap between the reactor body 1 and the
また、ケース4に予め充填材を充填しておき、その後リアクトル本体1をケース4に収容する場合でも利点がある。すなわち、リアクトル本体1のケース4への収容は、その際に開口部24に空気を巻き込む場合があるが、その場合でも切欠き部26を介して空気を逃がすことができる。
Further, there is an advantage even when the
従って、空気溜まりを抑止でき、熱抵抗の減少を図ることができる。よって、環状コア10の底面を露出させる開口部24を設けつつも、空気溜まりの発生を抑制し、かつ、絶縁信頼性を確保できる、製品信頼性の良好なリアクトルを得ることができる。
Accordingly, air accumulation can be suppressed and thermal resistance can be reduced. Therefore, while providing the
さらに、先にリアクトル本体1をケース4に収容して充填材を充填する場合、切欠き部26から充填材が流入するので、開口部24に充填材が充填され開口部24が充填材で埋められる。従って、環状コア10すなわちU字型コア11、12の底面とケース4の底面とが充填樹脂部6を介して繋がる。すなわち、リアクトル本体1とケース4との隙間に形成された充填樹脂部6を備え、充填樹脂部6が、開口部24から露出した環状コア10の底面とケース4の底面とに接触することで、環状コア10の熱を、充填樹脂部6を介してケース4へ放熱する経路を形成することができる。なお、放熱経路が形成されるのは、先に充填材をケース4に充填してその後リアクトル本体1をそのケース4に収容する場合でも同様である。
Further, when the reactor main body 1 is first accommodated in the
以上のように、切欠き部26は、気泡逃げの出口として機能するとともに、充填材の流入口としても機能する。従って、空気溜まりによる熱抵抗増大を防止できるだけでなく、放熱経路を形成するための機能を果たすので、熱抵抗の減少にも寄与することができる。
As described above, the
(2)切欠き部26は、ケース4の壁と対向する縁被覆部25に設けるようにした。これにより、開口部24の気泡を最短距離でリアクトル本体1とケース4の壁との間の隙間に逃がすことができ、開口部24の気泡がコイル5側へ移行することもないので、熱抵抗をより減少させたリアクトルを得ることができる。
(2) The
(3)環状コア10は、平行な一対の直線部を有する略矩形の外形を有する環状形状を有し、コイル5は、環状コア10の直線部の周囲を覆うように樹脂部材2の外周に装着され、ケース4の壁は、リアクトル本体1の周囲を囲うように、リアクトル本体1より一回り大きい略矩形上に配置され、切欠き部26は、コイル5外部の、環状コア10の直線部の延び方向と平行する縁被覆部25に設けるようにした。
(3) The
これにより、リアクトル本体1の外形は、コイル5の線材の幅の分だけ、環状コア10の外形より大きくなる。そのため、リアクトル本体1とケース4との隙間としては、ケース4の隅の部分が最も広い。本実施形態では、切欠き部26を、コイル5外部の、環状コア10の直線部の延び方向と平行する縁被覆部25に設けたので、環状コア10の底面の開口部24を、ケース4の隅部分の隙間Cに連通させることができ、広いスペースから環状コア10の底面からの気泡を抜くことができる。従って、空気溜まりが発生するのを抑止することができ、熱抵抗を減少させて放熱性を向上させることができる。
Thereby, the outer shape of the reactor body 1 becomes larger than the outer shape of the
特に、リアクトル本体1とケース4との間の隙間に充填材を流し込み、充填樹脂部6を形成する際に利点がある。すなわち、環状コア10の底面を露出させる開口部24は、ケース4の底側にあるため、気泡が逃げにくい。そのため、ある程度の気泡の大きさになって外部に逃げる傾向がある。従って、リアクトル本体1とケース4との隙間が小さければ、大きな気泡が充填材表面に出る際に、充填材が周囲に飛び散ってケース4の外部に漏れ出る可能性があり、品質に問題がなくとも外観が損なわれることで不良とせざるを得なくなる場合がある。本実施形態では、その隙間が最も広いケース4の隅部分に相当するように、切欠き部26を、コイル51a、51b外部の、環状コア10の直線部と平行な縁被覆部25に設けたので、大きな気泡が生じたとしても、ケース4の外部に充填材が漏れ出るのを防止することができ、外観が損なわれることもなく、生産性を向上させることができる。
In particular, there is an advantage when the filler is poured into the gap between the reactor body 1 and the
[2.他の実施形態]
本発明は、第1の実施形態に限定されるものではなく、下記に示す他の実施形態も包含する。また、本発明は、第1の実施形態及び下記の他の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせた形態も包含する。さらに、これらの実施形態を発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができ、その変形も本発明に含まれる。
[2. Other Embodiments]
The present invention is not limited to the first embodiment, and includes other embodiments described below. Moreover, the present invention also includes a form in which the first embodiment and the following other embodiments are all or any combination thereof. Furthermore, various omissions, replacements, and modifications can be made to these embodiments without departing from the scope of the invention, and modifications thereof are also included in the present invention.
(1)第1の実施形態では、切欠き部26の深さをx軸方向(コイル51a、51bの巻軸と直交する方向)に沿って一定としたが、図9および図10に示すように、U字型コア11の底面の縁部分で最も浅く、開口部24側に向かうにつれて深くなるよう、傾斜するようにしても良い。また、図11および図12に示すように、切欠き部26の形状を階段状にしても良い。これらの場合でも、縁被覆部25はコアバリBを覆っており、絶縁性を確保できる。
(1) In the first embodiment, the depth of the
(2)第1の実施形態では、切欠き部26の形状を全て同じにしたが、1つの開口部24に対して一対の切欠き部26を設け、y軸方向を基準として非対称の形状としても良い。切欠き部26には、気泡を逃がす機能と、充填材を流入させる機能とを有するため、これらの機能の何れかを優位に働かせる形状とする。すなわち、一方の切欠き部26をU字型コア11、12から発生する気泡を逃がす形状とし、他方の切欠き部26を、充填樹脂部6を形成する充填材が流入する形状としても良い。
(2) In the first embodiment, the shape of the
例えば、図13に示すように、切欠き部26aは、その幅が開口部24側で広く、リアクトル本体1とケース4との隙間にかけて先細る形状であり、切欠き部26bは、その逆であり、切欠き部26bの幅は、リアクトル本体1とケース4との隙間側で広く、リアクトル本体1とケース4との隙間から開口部24にかけて先細る形状である。切欠き部26bは、リアクトル本体1外部側で間口が広いので、充填材が流入しやすく、切欠き部26aは、開口部24側で間口が広いので、開口部24で溜まった気泡が流れ込みやすく、従って外部に気泡が逃げやすい。また、切欠き部26bからの充填材の流入により、開口部24に存在する気泡は充填材に押し出され、切欠き部26aから出やすいという利点もある。
For example, as shown in FIG. 13, the
(3)第1の実施形態では、切欠き部26は、環状コア10の直線部と平行な縁被覆部25に設けたが、環状コア10の両端に位置する角部Kを被覆する縁被覆部25に設けても良い。角部の態様としては、図8に示すように、環状コア10の丸みを帯びた角部Kや、図14に示すように、矩形の角が面取りされた直線状の角部Kを含む。このような角部Kを被覆する縁被覆部25は、ケース4の隅と対向するため、切欠き部26は、比較的広いスペースとなるケース4の隅部分の隙間と連通するので、開口部24の気泡を逃がしやすい。
(3) In the first embodiment, the
(4)第1の実施形態では、切欠き部26は、環状コア10の直線部と平行な縁被覆部25に設けたが、広いスペースに連通させれば良い。広いスペースとは、リアクトル本体1とケース4の壁との最小隙間を、例えば充填材の流入性等を考慮して0.2mmとした場合、0.2mmより大きな隙間となる箇所をいう。例えば、U字型コア11、12の背面、すなわちU字型コア11、12が向かい合う面とは反対側の面と、ケース4の壁との間を広いスペースとしても良い。
(4) In the first embodiment, the
(5)第1の実施形態では、環状コア10をコア部材としてU字型コア11、12、I字型コア13により構成したが、コア部材の形状はこれらに限定されない。環状形状を構成できるのであれば、E字型コア、T字型コア、J字型コア、円柱コアなどを用いても良い。
(5) In 1st Embodiment, although the cyclic |
(6)第1の実施形態では、環が1つの環状コア10を用いたが、E字型コアのように脚部を3本以上備えたコアを用いて、環が2つのθ形状に形成された環状コア10を用いても良い。
(6) In the first embodiment, the
1 リアクトル本体
10 環状コア
11、12 U字型コア
12a、B コアバリ
13 I字型コア
14 スペーサ
2 樹脂部材
21 樹脂体
21a、21b 直線部
21c 連結部
22 樹脂体
22a 連結部
22b ホルダ
23、24 開口部
25 縁被覆部
26 切欠き部
26a、26b 切欠き部
31 固定部
32 ネジ
4 ケース
41 ネジ挿入穴
42 締結部
43 ネジ挿入穴
5 コイル
51a、51b コイル
51c 連結線
52a、52b 端部
6 充填樹脂部
71 端子台
71a、71b ネジ挿入穴
72a、72b 端子
73 ネジ
K 角部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reactor
Claims (6)
前記リアクトル本体を隙間を空けて収容するケースと、
を備え、
前記リアクトル本体は、
圧粉磁心からなるコアと、
前記コアの周囲を被覆する樹脂部材と、
前記コアの一部の周囲を覆うように前記樹脂部材の外周に装着されたコイルと、
を備え、
前記樹脂部材は、
前記コアの縁を覆う縁被覆部と、
前記コイルの外部に位置し、前記コアの底面を露出させる開口部と、
を有し、
前記縁被覆部には、前記開口部と、前記リアクトル本体と前記ケースの壁との間の隙間とを連通させる切欠き部が設けられていること、
を特徴とするリアクトル。 The reactor body,
A case for accommodating the reactor body with a gap therebetween;
With
The reactor body is
A core consisting of a dust core,
A resin member covering the periphery of the core;
A coil mounted on the outer periphery of the resin member so as to cover the periphery of a part of the core;
With
The resin member is
An edge covering portion covering the edge of the core;
An opening located outside the coil and exposing the bottom surface of the core;
Have
The edge covering portion is provided with a notch for communicating the opening and a gap between the reactor main body and the wall of the case,
Reactor characterized by.
を特徴とする請求項1に記載のリアクトル。 The notch is provided in the edge covering portion facing the wall of the case;
The reactor according to claim 1.
前記コイルは、前記直線部の周囲を覆うように前記樹脂部材の外周に装着され、
前記ケースの壁は、前記リアクトル本体の周囲を囲うように、前記リアクトル本体より一回り大きい略矩形上に配置され、
前記切欠き部は、前記コイル外部の、前記直線部と平行な前記縁被覆部に設けられていること、
を特徴とする請求項2に記載のリアクトル。 The core has an annular shape having a substantially rectangular outer shape having a straight portion,
The coil is mounted on the outer periphery of the resin member so as to cover the periphery of the linear portion,
The wall of the case is disposed on a substantially rectangular shape that is slightly larger than the reactor body so as to surround the periphery of the reactor body.
The notch is provided on the edge covering portion parallel to the linear portion outside the coil;
The reactor according to claim 2.
前記コイルは、前記直線部の周囲を覆うように前記樹脂部材の外周に装着され、
前記ケースの壁は、前記リアクトル本体の周囲を囲うように、前記リアクトル本体より一回り大きい略矩形上に配置され、
前記切欠き部は、前記コイル外部の、前記角部を被覆する前記縁被覆部に設けられていること、
を特徴とする請求項2に記載のリアクトル。 The core is an annular shape having a straight portion and corner portions located at both ends of the straight portion,
The coil is mounted on the outer periphery of the resin member so as to cover the periphery of the linear portion,
The wall of the case is disposed on a substantially rectangular shape that is slightly larger than the reactor body so as to surround the periphery of the reactor body.
The notch is provided on the edge covering portion that covers the corner portion outside the coil;
The reactor according to claim 2.
前記充填樹脂部は、前記開口部から露出した前記コアの底面と前記ケースの底面とに接触していること、
を特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のリアクトル。 A filling resin portion formed in a gap between the reactor body and the case;
The filling resin portion is in contact with the bottom surface of the core exposed from the opening and the bottom surface of the case;
The reactor of any one of Claims 1-4 characterized by these.
一方の前記切欠き部は、その幅が前記開口部側で広く前記リアクトル本体の外部にかけて先細る形状を有し、
他方の前記切欠き部は、その幅が前記リアクトル本体の外部側で広く前記開口部にかけて先細る形状を有すること、
を特徴とする請求項5に記載のリアクトル。 The resin member has a pair of the notches,
One of the notches has a shape whose width tapers toward the outside of the reactor main body wide on the opening side,
The other notch has a shape whose width tapers widely toward the opening on the outside of the reactor body,
The reactor according to claim 5.
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