JP7016776B2

JP7016776B2 - Reactor

Info

Publication number: JP7016776B2
Application number: JP2018149275A
Authority: JP
Inventors: 祥弘鈴木
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2022-02-07
Anticipated expiration: 2038-08-08
Also published as: JP2020025036A

Description

この発明は、例えば昇圧型コンバータに適用して好適なリアクトルに関する。 The present invention relates to a reactor suitable for application to, for example, a step-up converter.

特許文献１には、円柱状の巻心（フェライト製）の両端部にフランジ部（フェライト製）を備え、前記巻心に、径が前記フランジ部の径と同程度となるようにコイルを巻回して円柱状のインダクタを作成し、該インダクタの外側面をエポキシ樹脂等の樹脂製の封止部材で封止したインダクタが開示されている（特許文献１の図２、［００３０］）。 Patent Document 1 includes flange portions (made of ferrite) at both ends of a columnar winding core (made of ferrite), and a coil is wound around the winding core so that the diameter is about the same as the diameter of the flange portion. An inductor is disclosed in which a columnar inductor is created by turning and the outer surface of the inductor is sealed with a sealing member made of a resin such as an epoxy resin (FIG. 2, [0030] of Patent Document 1).

特開２００８－３０６０１７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-306017

しかしながら、特許文献１に係るインダクタのフランジ部の円形外側面を封止する樹脂製の封止部材は、発熱・放熱する前記円形外側面（フェライト製）と前記封止部材（樹脂）の内側面との接触部位が剥がれ易いという欠点がある。 However, the resin-made sealing member that seals the circular outer surface of the flange portion of the inductor according to Patent Document 1 is the circular outer surface (made of ferrite) that generates heat and dissipates heat, and the inner surface of the sealing member (resin). There is a drawback that the contact part with is easily peeled off.

また、前記円形外側面と前記封止部材の内側面への伝熱経路の熱抵抗が高く、封止部材から外気への放熱性が低いという課題がある。 Further, there is a problem that the thermal resistance of the heat transfer path to the circular outer surface and the inner surface of the sealing member is high, and the heat dissipation from the sealing member to the outside air is low.

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、コイルが収容されたコアとモールドカバーとの密着性を向上させ、結果として、モールドカバーから外気への放熱性を高くすることを可能とするリアクトルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a problem, and is to improve the adhesion between the core containing the coil and the mold cover, and as a result, to improve the heat dissipation from the mold cover to the outside air. The purpose is to provide a reactor that enables it.

この発明の一態様に係るリアクトルは、コイルと、内部中央に軸状の第１脚が形成された有底筒を有する第１コアと、内部中央に軸状の第２脚が形成された有底筒を有する第２コアと、前記第１脚及び前記第２脚が対向配置された前記第１コア及び前記第２コアの内部に前記コイルが収容された状態で、前記第１コア及び前記第２コアの外側面を覆うモールド材からなる円筒部を有するモールドカバーと、を備えるリアクトルであって、前記第１コア及び前記第２コアの各前記有底筒の各前記外側面であって前記モールドカバーとの接触面に軸方向に連なって延びる複数の溝部が形成され、該溝部に前記モールド材が入り込んで、前記溝部内で前記モールド材による凸部が、前記円筒部の内側面に形成されている。 The reactor according to one aspect of the present invention has a coil, a first core having a bottomed cylinder having a shaft-shaped first leg formed in the inner center, and a shaft-shaped second leg formed in the inner center. The first core and the said A reactor comprising a mold cover having a cylindrical portion made of a molding material covering the outer surface of the second core, the outer surface of each of the bottomed cylinders of the first core and the second core. A plurality of axially extending grooves are formed on the contact surface with the mold cover, the mold material enters the grooves, and the convex portion formed by the mold material is formed on the inner surface of the cylindrical portion in the groove portion. It is formed .

この発明によれば、第１コア及び第２コアのモールドカバーとの接触面に軸方向に連なって延びるように形成された複数の溝部にモールド材が入り込むので、前記第１コア及び前記第２コアの各外側面と前記モールドカバーとの接触面積が増加する。このようにして、前記第１コア及び前記第２コアから前記モールドカバーへの放熱性並びに前記第１コア及び前記第２コアと前記モールドカバーとの構造的密着性を向上させることができる。さらに、複数の溝部が軸方向に連なって延びるように形成されているので、リアクトルの製作時に、前記第１コア及び前記第２コアを対向配置する際の位置決めが容易になる。 According to the present invention, since the mold material enters into a plurality of grooves formed so as to extend in a series in the axial direction on the contact surfaces of the first core and the second core with the mold cover, the first core and the second core are described. The contact area between each outer surface of the core and the mold cover is increased. In this way, it is possible to improve the heat dissipation from the first core and the second core to the mold cover and the structural adhesion between the first core and the second core and the mold cover. Further, since the plurality of grooves are formed so as to extend in a row in the axial direction, positioning when the first core and the second core are arranged to face each other at the time of manufacturing the reactor becomes easy.

図１Ａは、実施形態に係るリアクトルの上面構成を示す平面図、図１Ｂは、図１Ａに示す前記リアクトルのＩＢ－ＩＢ線断面構成を示す正面断面図である。1A is a plan view showing a top surface configuration of a reactor according to an embodiment, and FIG. 1B is a front sectional view showing an IB-IB line cross-sectional configuration of the reactor shown in FIG. 1A. 図２Ａは、リアクトルを構成するコアアセンブリの一部省略正面図、図２Ｂは、他の例のリアクトルを構成するコアアセンブリの一部省略正面図である。FIG. 2A is a partially omitted front view of the core assembly constituting the reactor, and FIG. 2B is a partially omitted front view of the core assembly constituting the reactor of another example. 図３は、変形例のリアクトルの構成を示す正面断面図である。FIG. 3 is a front sectional view showing the configuration of the reactor of the modified example.

この発明に係るリアクトルについて実施形態を挙げ、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。 An embodiment of the reactor according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

［実施形態］
図１Ａは、実施形態に係るリアクトル１０の上面構成を示す平面図、図１Ｂは、図１Ａに示すリアクトル１０のＩＢ－ＩＢ線断面構成を示す正面断面図である。 [Embodiment]
1A is a plan view showing the upper surface configuration of the reactor 10 according to the embodiment, and FIG. 1B is a front sectional view showing the IB-IB line cross-sectional configuration of the reactor 10 shown in FIG. 1A.

図１Ｂに示すように、リアクトル１０は、内部中央に軸状の第１脚１４が形成された有底筒１６を有する第１コア１８と、内部中央に軸状の第２脚２４が形成された有底筒２６を有する第２コア２８と、を備える。第１コア１８及び第２コア２８は、いわゆるポットコアの形状を呈している。 As shown in FIG. 1B, the reactor 10 has a first core 18 having a bottomed cylinder 16 having a shaft-shaped first leg 14 formed in the inner center, and a shaft-shaped second leg 24 formed in the inner center. It is provided with a second core 28 having a bottomed cylinder 26. The first core 18 and the second core 28 have a so-called pot core shape.

第１コア１８及び第２コア２８の有底筒１６、２６の各外側面３０、３２には、それぞれ軸方向に延びる複数であって同数の各溝部（凹部）３４、３６が形成されている。この実施形態において、各溝部３４、３６は、軸に関し点対称に第１コア１８及び第２コア２８に各８個形成されている。 A plurality of axially extending grooves (recesses) 34 and 36 are formed on the outer surfaces 30 and 32 of the bottomed cylinders 16 and 26 of the first core 18 and the second core 28, respectively. .. In this embodiment, eight groove portions 34 and 36 are formed in the first core 18 and the second core 28 point-symmetrically with respect to the axis.

第１コア１８及び第２コア２８は、例えば、磁性体粉末の圧縮成型により製作される。 The first core 18 and the second core 28 are manufactured, for example, by compression molding of a magnetic powder.

リアクトル１０は、その内部空間に、ボビン１１に巻回されたコイル１２を備える。 The reactor 10 includes a coil 12 wound around the bobbin 11 in its internal space.

［リアクトル１０の製作工程］
コイル１２が巻回されたボビン１１の中空円柱軸が、第２コア２８の第２脚２４に挿入されることで、コイル１２が巻回されたボビン１１が第２コア２８の内部空間に装着される。 [Manufacturing process of reactor 10]
The hollow cylindrical shaft of the bobbin 11 around which the coil 12 is wound is inserted into the second leg 24 of the second core 28, so that the bobbin 11 around which the coil 12 is wound is mounted in the internal space of the second core 28. Will be done.

この装着状態において、第１コア１８の第１脚１４がボビン１１の中空円柱軸に挿入されることで、第１脚１４と第２脚２４が対向配置される。 In this mounted state, the first leg 14 of the first core 18 is inserted into the hollow cylindrical shaft of the bobbin 11, so that the first leg 14 and the second leg 24 are arranged to face each other.

対向配置される際、第１コア１８の溝部３４と、第２コア２８の溝部３６が軸方向に連なって延びるように配置（整列）される。 When they are arranged so as to face each other, the groove portion 34 of the first core 18 and the groove portion 36 of the second core 28 are arranged (aligned) so as to extend in a continuous manner in the axial direction.

すなわち、図１Ａに示すように、上面から見て上下の溝部３４、３６は、食い違いの無い凹部を形成する。 That is, as shown in FIG. 1A, the upper and lower groove portions 34 and 36 when viewed from the upper surface form recesses having no discrepancy.

第１コア１８及び第２コア２８により形成される内部空間にコイル１２が収容された状態（コアアセンブリ２９という。）で、図示しないインサート成型用治具に固定し、第１コア１８及び第２コア２８の外側面３０、３２、すなわち、コアアセンブリ２９の円筒外側面を覆うモールドカバー４０を、樹脂等のポッティング材を流し込み硬化させる（インサート成形）ことでリアクトル１０を製作する。 In a state where the coil 12 is housed in the internal space formed by the first core 18 and the second core 28 (referred to as the core assembly 29), the coil 12 is fixed to an insert molding jig (not shown), and the first core 18 and the second core 18 and the second core 28 are fixed. The reactor 10 is manufactured by pouring a potting material such as resin into the outer surfaces 30 and 32 of the core 28, that is, the mold cover 40 covering the outer surface of the cylinder of the core assembly 29 and curing (insert molding).

このようにして、コアアセンブリ２９に樹脂製のモールドカバー４０が装着固化されたリアクトル１０が製作される。 In this way, the reactor 10 in which the resin mold cover 40 is mounted and solidified on the core assembly 29 is manufactured.

モールドカバー４０は、一体成形された角板部３９と、角板部３９から上方に延びる円筒部３８とから構成される。角板部３９の四隅には、取付穴４４が設けられている。 The mold cover 40 is composed of an integrally molded square plate portion 39 and a cylindrical portion 38 extending upward from the square plate portion 39. Mounting holes 44 are provided at the four corners of the square plate portion 39.

この場合、円筒部３８の内側面側には、インサート成形の際に、モールド材（ポッティング材）が溝部３４、３６に入り込むので、上面から見て溝部３４、３６内でモールド材による凸部（突出部）が円筒部３８内側面に形成される。 In this case, since the mold material (potting material) enters the grooves 34 and 36 on the inner side surface side of the cylindrical portion 38 during insert molding, the convex portion (convex portion) due to the mold material in the grooves 34 and 36 when viewed from the upper surface. A protruding portion) is formed on the inner surface of the cylindrical portion 38.

ここで、リアクトル１０は、ポットコアを用いているので、第１コア１８及び第２コア２８の内部空間にコイル１２が収容され、コイル１２を収容している第１コア１８及び第２コア２８の前記内部空間からコイル１２の一部を引き出す必要がある。 Here, since the reactor 10 uses a pot core, the coil 12 is housed in the internal space of the first core 18 and the second core 28, and the coil 12 is housed in the first core 18 and the second core 28. It is necessary to pull out a part of the coil 12 from the internal space.

図２Ａは、樹脂モールド前のコアアセンブリ２９の一部省略正面図を示している。 FIG. 2A shows a partially omitted front view of the core assembly 29 before the resin molding.

図２Ａに示すように、第１コア１８及び第２コア２８の外側面３０、３２には、コイル１２の外部接続線を引き出す開口部５２、５４が形成されている。開口部５２、５４同士を所定の位置に定めるために、第１コア１８及び第２コア２８が位置決めされる。 As shown in FIG. 2A, openings 52 and 54 for drawing out the external connection line of the coil 12 are formed on the outer surfaces 30 and 32 of the first core 18 and the second core 28. The first core 18 and the second core 28 are positioned so that the openings 52 and 54 are positioned at predetermined positions.

位置決めする際に、第１コア１８及び第２コア２８の溝部３４、３６が上下で連なるように位置が合わせられる。この位置合わせにより、第１コア１８及び第２コア２８の位置合わせがなされ、開口部５２、５４同士を、図２Ａに示すように、容易に所定位置に定めることができる。 At the time of positioning, the positions are aligned so that the grooves 34 and 36 of the first core 18 and the second core 28 are vertically connected to each other. By this alignment, the first core 18 and the second core 28 are aligned, and the openings 52 and 54 can be easily set in a predetermined position as shown in FIG. 2A.

なお、図２Ｂの一部省略正面図に示すように、第１コア１８ａと第２コア２８ａとで開口部５２ａ、５４ａを分けて形成することも可能である。 As shown in the partially omitted front view of FIG. 2B, it is also possible to form the openings 52a and 54a separately in the first core 18a and the second core 28a.

［変形例］
図３は、変形例のリアクトル１０Ａの正面断面図を示している。なお、図３に示すリアクトル１０Ａにおいて、図１Ｂに示したリアクトル１０と同一の構成要素には、同一の符号を付け、その詳細な説明は省略する。 [Modification example]
FIG. 3 shows a front sectional view of the reactor 10A of the modified example. In the reactor 10A shown in FIG. 3, the same components as the reactor 10 shown in FIG. 1B are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

リアクトル１０Ａは、アルミ板等の冷却器６０に固定されて、放熱性が高められる。 The reactor 10A is fixed to a cooler 60 such as an aluminum plate to improve heat dissipation.

リアクトル１０Ａと冷却器６０の間に、例えば、シリコンシート等の絶縁性の放熱シート６２を介装することで、リアクトル１０Ａと冷却器６０との間の密着性が向上し、放熱性が高められる。 By interposing an insulating heat radiating sheet 62 such as a silicon sheet between the reactor 10A and the cooler 60, the adhesion between the reactor 10A and the cooler 60 is improved and the heat radiating property is enhanced. ..

この場合、第２コア２８ｂの底面部、すなわち有底筒２６の外底面に、凹凸部６４を設けているので、放熱シート６２への伝熱能力が高められ、放熱性能はより一層向上する。 In this case, since the uneven portion 64 is provided on the bottom surface portion of the second core 28b, that is, the outer bottom surface of the bottomed cylinder 26, the heat transfer capacity to the heat dissipation sheet 62 is enhanced, and the heat dissipation performance is further improved.

第１コア１８ｂにも有底筒１６の外底面に凹凸部６６を形成することで、外部への放熱性能がさらに向上する。 By forming the uneven portion 66 on the outer bottom surface of the bottomed cylinder 16 also on the first core 18b, the heat dissipation performance to the outside is further improved.

なお、放熱シート６２は、シリコーングリース等に代替可能である。 The heat radiating sheet 62 can be replaced with silicone grease or the like.

（まとめ）
上記実施形態及び変形例に係るリアクトル１０、１０Ａは、コイル１２と、内部中央に軸状の第１脚１４が形成された有底筒１６を有する第１コア１８と、内部中央に軸状の第２脚２４が形成された有底筒２６を有する第２コア２８と、第１脚１４及び第２脚２４が対向配置された第１コア１８及び第２コア２８の内部にコイル１２が収容された状態で、第１コア１８及び第２コア２８の外側面３０、３２を覆うモールドカバー４０と、を備えるリアクトル１０（１０Ａ）であって、第１コア１８及び第２コア２８の各外側面３０、３２であってモールドカバー４０との接触面に軸方向に連なって延びる複数の溝部３４、３６が形成されている。 (summary)
The reactors 10 and 10A according to the above-described embodiments and modifications have a coil 12, a first core 18 having a bottomed cylinder 16 having a shaft-shaped first leg 14 formed in the center thereof, and a shaft-shaped reactor 10A in the center of the inside. The coil 12 is housed inside the second core 28 having the bottomed cylinder 26 on which the second leg 24 is formed, and the first core 18 and the second core 28 in which the first leg 14 and the second leg 24 are arranged to face each other. A reactor 10 (10A) comprising a mold cover 40 covering the outer surfaces 30 and 32 of the first core 18 and the second core 28 in a closed state, outside each of the first core 18 and the second core 28. A plurality of groove portions 34, 36 extending in the axial direction are formed on the side surfaces 30 and 32 on the contact surface with the mold cover 40.

この実施形態によれば、モールドカバー４０との接触面に軸方向に連なって延びるように形成された複数の溝部３４、３６により、第１コア１８及び第２コア２８の外側面３０、３２とモールドカバー４０との接触面積が増加する。このようにして、第１コア１８及び第２コア２８からモールドカバー４０への放熱性並びに第１コア１８及び第２コア２８とモールドカバー４０との構造的密着性を向上させることができる。さらに、複数の溝部３４、３６が軸方向に連なって延びるように形成されているので、リアクトル１０、１０Ａの製作時に、第１コア１８及び第２コア２８の位置決めが容易になる。 According to this embodiment, the outer surfaces 30 and 32 of the first core 18 and the second core 28 are formed by the plurality of grooves 34 and 36 formed so as to extend in a continuous direction on the contact surface with the mold cover 40. The contact area with the mold cover 40 increases. In this way, it is possible to improve the heat dissipation from the first core 18 and the second core 28 to the mold cover 40 and the structural adhesion between the first core 18 and the second core 28 and the mold cover 40. Further, since the plurality of groove portions 34 and 36 are formed so as to extend in a row in the axial direction, the positioning of the first core 18 and the second core 28 becomes easy when the reactors 10 and 10A are manufactured.

また、リアクトル１０Ａにおいては、第１コア１８ｂの外底面及び第２コア２８ｂの外底面の少なくとも一方に凹凸部６４、６６が形成されている。 Further, in the reactor 10A, uneven portions 64 and 66 are formed on at least one of the outer bottom surface of the first core 18b and the outer bottom surface of the second core 28b.

第１コア１８ｂの外底面及び第２コア２８ｂの外底面の少なくとも一方に凹凸部６４、６６を形成することで、第１コア１８ｂ及び第２コア２８ｂから外部への放熱性をより向上させることができる。 By forming the uneven portions 64 and 66 on at least one of the outer bottom surface of the first core 18b and the outer bottom surface of the second core 28b, the heat dissipation from the first core 18b and the second core 28b to the outside is further improved. Can be done.

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification.

１０、１０Ａ…リアクトル１２…コイル
１４…第１脚１６、２６…有底筒
１８…第１コア２４…第２脚
２８…第２コア３０、３２…外側面
３４、３６…溝部４０…モールドカバー 10, 10A ... Reactor 12 ... Coil 14 ... 1st leg 16, 26 ... Bottomed cylinder 18 ... 1st core 24 ... 2nd leg 28 ... 2nd core 30, 32 ... Outer surface 34, 36 ... Groove 40 ... Mold cover

Claims

コイルと、
内部中央に軸状の第１脚が形成された有底筒を有する第１コアと、
内部中央に軸状の第２脚が形成された有底筒を有する第２コアと、
前記第１脚及び前記第２脚が対向配置された前記第１コア及び前記第２コアの内部に前記コイルが収容された状態で、前記第１コア及び前記第２コアの外側面を覆うモールド材からなる円筒部を有するモールドカバーと、を備えるリアクトルであって、
前記第１コア及び前記第２コアの各前記有底筒の各前記外側面であって前記モールドカバーとの接触面に軸方向に連なって延びる複数の溝部が形成され、該溝部に前記モールド材が入り込んで、前記溝部内で前記モールド材による凸部が、前記円筒部の内側面に形成されている
リアクトル。 With the coil
A first core having a bottomed cylinder with a shaft-shaped first leg formed in the center of the inside,
A second core having a bottomed cylinder with a shaft-shaped second leg formed in the center of the inside,
A mold that covers the outer surfaces of the first core and the second core with the coil housed inside the first core and the second core in which the first leg and the second leg are arranged to face each other. A reactor comprising a mold cover having a cylindrical portion made of a material .
A plurality of grooves extending in the axial direction on the outer surface of each of the bottomed cylinders of the first core and the second core and extending in the axial direction are formed on the contact surface with the mold cover, and the mold material is formed in the grooves. A reactor in which a convex portion formed by the molding material is formed on the inner surface of the cylindrical portion in the groove portion .

請求項１に記載のリアクトルであって、
前記第１コアの外底面及び前記第２コアの外底面の少なくとも一方に凹凸部が形成されている
リアクトル。
The reactor according to claim 1.
A reactor in which uneven portions are formed on at least one of the outer bottom surface of the first core and the outer bottom surface of the second core.