JP5097690B2 - リアクトル - Google Patents
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そして、図11(a)に示すように、リアクトル9は、導体線910を螺旋状に巻回してなるとともに通電により磁束を発生するコイル91と、このコイル91の内側及び外側に充填された磁性粉末混合樹脂を硬化してなるコア92とを有する(例えば、特許文献1参照)。
また、コイル91は、その全体が電気的絶縁性を有する絶縁コート94によって覆われている。
すなわち、導体線910は例えば銅からなり、コイル91に通電した場合、コイル91が発熱して熱膨張する。かかる熱膨張により、コイル91から絶縁コート94に熱応力が作用する。具体的には、リアクトル9をコイル91の巻回軸方向に平行に切ったときに現れる断面であるリアクトル断面Sにおけるコイル91の角部911付近に配置される絶縁コート94に、特に過大な応力が作用する。このため、図11(b)に示すように、コイル91の角部911付近に配置される絶縁コート94に亀裂93が生じてしまうことがあった。
その結果、コイル91とコア92との間において絶縁破壊が生じてしまうことがあった。
そのため、コイル91とコア92との間にあって耐久性に優れた絶縁層を有するリアクトルが求められていた。
上記コイルは、上記リアクトルを上記コイルの巻回軸方向に平行に切ったときに現れるリアクトル断面における上記コイルの角部が電気的絶縁性を有する絶縁キャップによって覆われた状態で、上記コイル全体が電気的絶縁性を有する絶縁コートによって覆われており、
上記コイルは、このコイルから上記導体線を飛び出させてなる一対のコイル端子部を有し、上記絶縁キャップは、上記コイルにおける上記巻回軸方向の端面である巻回端面の全面を覆う端面部から突出して形成されるとともに上記一対のコイル端子部をそれぞれ外側から覆う一対の端子キャップ部を有し、
上記一対の端子キャップ部は、その側壁の厚みが大きい肉厚部と、この肉厚部よりも上記側壁の厚みが小さい肉薄部とを有し、
上記肉薄部は、上記コイル端子部の延設方向において上記肉厚部よりも上記コイルから遠い位置に形成されており、
上記端子キャップ部は、少なくとも上記肉薄部の一部を上記コアから突出させており、
上記コイル端子部は、上記端子キャップ部の上記肉薄部との間に隙間を設けつつ、該肉薄部の内側を通過して上記コアから突出していることを特徴とするリアクトルにある(請求項1)。
上記コイルは、上記リアクトルを上記コイルの巻回軸方向に平行に切ったときに現れるリアクトル断面における上記コイルの角部が電気的絶縁性を有する絶縁キャップによって覆われている。これにより、コイルとコアとの間にあって耐久性に優れた絶縁層を有するリアクトルを得ることができる。
そこで、本発明のようにコイルの角部を絶縁キャップにて覆うことにより、仮にコイルの角部付近に配置される絶縁コートに亀裂が発生しても、その亀裂を絶縁キャップで食い止めることができる。これにより、コイルとコアとの間における絶縁破壊を防ぐことができる。
その結果、コイルとコアとの間にあって耐久性に優れた絶縁層を有するリアクトルを得ることができる。
そして、上記磁性粉末としては、例えば、フェライト粉末、鉄粉、珪素合金鉄粉等を用いることができる。
また、上記磁性粉末混合樹脂に用いる樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂を用いることができる。
また、上記絶縁コートとしては、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、不飽和ポリエステル、ウレタン、ゴム材など種々のものにより形成することができる。
また、上記絶縁キャップとしては、例えば、液晶ポリエステル樹脂、PPS、PBT(ポリブチレンテレフタレート)など種々のものにより形成することができる。
この場合には、絶縁キャップの部品点数を低減することができ生産性に優れたリアクトルを得ることができる。
また、絶縁キャップの成形性を向上させることができるため、絶縁キャップを容易に形成することができる。
これにより、コイル端子部を所定の位置に確実に配置することができる。すなわち、仮にコイル端子部の位置と端子キャップ部の位置とにずれが生じていても、コイル端子部を端子キャップ部に挿通することにより、コイル端子部の位置を所定の位置に矯正することができる。これにより、磁性粉末混合樹脂を充填した後もコイル端子部を所定の位置に確実に配置することができる。
これにより、コイルとコアとの沿面距離を長くすることができる。
これにより、コイルとコアとの沿面距離を一層長くすることができる。すなわち、かかる場合には、肉厚部と肉薄部との境界線からコイル端子部の端部までの距離において沿面距離を確保することができる。したがって、コイルとコアとの沿面距離を一層長くすることができる。
この場合には、コイルとコアとの間における絶縁破壊を十分に防ぐことができる。
この場合には、コイルとコアとの間における絶縁破壊を容易かつ確実に防ぐことができる。
本発明のリアクトルに係る実施例について、図1〜図9とともに説明する。
本例のリアクトルは、図1に示すように、導体線110を螺旋状に巻回してなるとともに通電により磁束を発生するコイル11と、コイル11の内側及び外側に充填された磁性粉末混合樹脂120を硬化してなるコア12とを有する。
本例のリアクトル1は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の動力源である交流モータに通電する駆動電流の生成に用いられるインバータ等の電力変換装置に備えつけられる。
かかるケース15として、例えば、放熱性に優れたアルミニウムからなるものを用いることができる。
なお、ケース15は、上記の構成や形状に限られるものではなく、その一例を示したにすぎない。すなわち、ケース15は、略四角柱形状の底面部や円形状の底面部を有するものなど、種々の形状とすることができる。
そして、上記磁性粉末混合樹脂120としては、例えば、磁性粉末を樹脂に混入させてなる材料を用いることができる。
また、上記磁性粉末混合樹脂120に用いる樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂を用いることができる。
また、コイル11は、コイル11における巻回軸方向の端面である巻回端面112から導体線110を飛び出させてなる一対のコイル端子部113を有する。
そして、かかる一対のコイル端子部113に通電することにより、コイル11に通電することができる。
この場合には、コイル11への絶縁キャップ13の装着を容易にし、かつ、絶縁キャップ13ががたつくことを抑制することができる。
そして、かかる一対の端子キャップ部133は、図4に示すように、その側壁の厚みが大きい肉厚部135と、この肉厚部135よりも側壁の厚みが小さい肉薄部134とを有する。
かかる肉薄部134は、肉厚部135よりもコイル11から遠い位置に形成されている。
また、絶縁キャップ13は、例えば、射出成形にて形成することができる。
さらに、本例では、絶縁キャップ13及び絶縁コート14全体として、2.6kV以上の耐圧ができるよう構成されている。
まず、図2に示すように、平角上の導体線110を螺旋状に巻回して略円柱形状のコイル11を形成する。
次いで、図6に示すように、リアクトル断面Sにおけるコイル11の角部111を覆うように、コイル11の両側の巻回端面112に絶縁キャップ13の端面部131を被せる(図6における矢印A参照)。
この場合には、前述したとおり、挿入部136をガイドとして用いつつコイル端子部113を端子キャップ部133内に挿通するとよい。
次いで、絶縁キャップ13及び絶縁コート14を配設したコイル11をケース15の内側にスペーサ(図示略)などを介して収納する。
次いで、かかる磁性粉末混合樹脂120を固化させてコア12を形成する。
そして、これをケース15から離型すると、図9に示されるような本発明のリアクトル1が作製される。
コイル11は、リアクトル11をコイル11の巻回軸方向に平行に切ったときに現れるリアクトル断面Sにおけるコイル11の角部111が電気的絶縁性を有する絶縁キャップ13によって覆われている。これにより、コイル11とコア12との間にあって耐久性に優れた絶縁層を有するリアクトル1を得ることができる。
そこで、本例のようにコイル11の角部111を絶縁キャップ13にて覆うことにより、仮にコイル11の角部111付近に配置される絶縁コート14に亀裂が発生しても、その亀裂を絶縁キャップ13で食い止めることができる。これにより、コイル11とコア12との間における絶縁破壊を防ぐことができる。
その結果、コイル11とコア12との間にあって耐久性に優れた絶縁層を有するリアクトル1を得ることができる。
また、絶縁キャップ13の成形性を向上させることができるため、絶縁キャップ13を容易に形成することができる。
また、絶縁キャップ13は、液晶ポリエステル樹脂からなるため、コイル11とコア12との間における絶縁破壊を容易かつ確実に防ぐことができる。
本例は、図10に示すように、巻回軸方向から見たときに略四角形状で構成されているコイル11の例である。
そして、かかるコイル11には、巻回軸方向から見たときに略四角形状で構成される絶縁キャップ13が被せられている。すなわち、コイル11を覆う絶縁キャップ13も、これを巻回軸方向から見たとき、コイル11と同様、略四角形状で構成されている。
なお、コイル11の形状及び絶縁キャップ13の形状以外の他の構成及び作用効果については、実施例1と同様である。
11 コイル
110 導体線
111 角部
12 コア
120 磁性粉末混合樹脂
13 絶縁キャップ
14 絶縁コート
S リアクトル断面
Claims (4)
- 導体線を螺旋状に巻回してなるとともに通電により磁束を発生するコイルと、このコイルの内側及び外側に充填された磁性粉末混合樹脂を硬化してなるコアとを有するリアクトルであって、
上記コイルは、上記リアクトルを上記コイルの巻回軸方向に平行に切ったときに現れるリアクトル断面における上記コイルの角部が電気的絶縁性を有する絶縁キャップによって覆われた状態で、上記コイル全体が電気的絶縁性を有する絶縁コートによって覆われており、
上記コイルは、このコイルから上記導体線を飛び出させてなる一対のコイル端子部を有し、上記絶縁キャップは、上記コイルにおける上記巻回軸方向の端面である巻回端面の全面を覆う端面部から突出して形成されるとともに上記一対のコイル端子部をそれぞれ外側から覆う一対の端子キャップ部を有し、
上記一対の端子キャップ部は、その側壁の厚みが大きい肉厚部と、この肉厚部よりも上記側壁の厚みが小さい肉薄部とを有し、
上記肉薄部は、上記コイル端子部の延設方向において上記肉厚部よりも上記コイルから遠い位置に形成されており、
上記端子キャップ部は、少なくとも上記肉薄部の一部を上記コアから突出させており、
上記コイル端子部は、上記端子キャップ部の上記肉薄部との間に隙間を設けつつ、該肉薄部の内側を通過して上記コアから突出していることを特徴とするリアクトル。 - 請求項1において、上記絶縁キャップは、上記コイルにおける上記巻回軸方向の端面である巻回端面の全面を覆う端面部と、この端面部の端縁から反対側の上記巻回端面に向かって立設される側面部とを有することを特徴とするリアクトル。
- 請求項1又は2において、上記絶縁キャップは、1.0kV以上の耐圧を行うことができることを特徴とするリアクトル。
- 請求項1〜3のいずれか一項において、上記絶縁キャップは、液晶ポリエステル樹脂からなることを特徴とするリアクトル。
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