JP4802561B2 - Reactor and transformer - Google Patents
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Description
本発明は、リアクトル及びトランスに関する。 The present invention relates to a reactor and a transformer.
従来のリアクトルとしては、コア材料に珪素鋼板を用い、透磁率調節用のセラミック製のギャップを複数介挿したものがある(例えば、特許文献1)。このようなリアクトルでは、ハイブリッド車等の駆動電源系統の高出力に対応するためには、高透磁率の珪素鋼板製のコアの透磁率を下げ、コアを磁気飽和しにくくする必要があり、多数(例えば6箇所)のギャップを分散してコアに介挿している。 As a conventional reactor, there is one in which a silicon steel plate is used as a core material and a plurality of ceramic gaps for permeability adjustment are inserted (for example, Patent Document 1). In such a reactor, in order to cope with the high output of a drive power supply system such as a hybrid vehicle, it is necessary to reduce the magnetic permeability of a core made of a silicon steel plate having a high magnetic permeability and make the core difficult to be magnetically saturated. The gaps (for example, 6 locations) are dispersed and inserted in the core.
しかしながら、上記のような多数のギャップをコアに介挿する構成では、ギャップに起因する漏れ磁束が増加するという問題がある。漏れ磁束は、周辺回路に対するノイズ源になるとともに、周辺の導体に渦電流を誘発し、鉄損を増大させる原因となる。 However, in the configuration in which a large number of gaps are inserted in the core as described above, there is a problem that leakage magnetic flux due to the gaps increases. The leakage magnetic flux becomes a noise source for the peripheral circuit and induces an eddy current in the peripheral conductor and increases iron loss.
また、多数のギャップを設ける構成では、コアを多数の部分に分割する必要があるため、コアの組立コストが嵩むとともに、駆動時に各ギャップ部においてギャップを挟んで両側の磁性体が例えば10Hzで引付け、開放を繰り返すことにより、振動、騒音が発生しやすいという問題もある。 Further, in the configuration in which a large number of gaps are provided, the core needs to be divided into a large number of parts, so that the assembly cost of the core increases, and the magnetic bodies on both sides are pulled at, for example, 10 Hz with the gaps sandwiched between the gap portions during driving. There is also a problem that vibration and noise are likely to occur by repeatedly attaching and releasing.
そこで、本発明の解決すべき課題は、ギャップに起因する諸問題を解消又は軽減することができるリアクトル及びトランスを提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a reactor and a transformer that can eliminate or reduce problems caused by a gap.
上記の課題を解決するため、請求項1の発明では、ハイブリッド車又は電気自動車の駆動用の電源系統に用いられるリアクトルであって、圧粉磁性材料により形成され、ギャップが介挿されていない環状のコアと、前記コアの外周に設けられたコイルとを備え、前記コアは、環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割したような形態を有する2つの分割磁性体を備え、その2つの分割磁性体を環状に接合して構成されている。
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention of
また、前記2つの分割磁性体が互いに当接される接合端部のうちの一方の分割磁性体の接合端部には、略ツバ状に外方に張り出すツバ部が形成され、前記2つの分割磁性体の前記接合端部同士が当接する当接部の外周に接着剤が付与される。 Moreover, the joint end portion of one of the divided magnetic material of the joint end portion of front SL two divided magnetic material is brought into contact with each other, flange portion projecting outward in a substantially flange-shaped is formed, the 2 An adhesive is applied to the outer periphery of the abutting portion where the joining end portions of the two divided magnetic bodies abut.
また、請求項2の発明では、請求項1の発明に係るリアクトルにおいて、前記コイルは、断面形状が略平角形の線材がエッジワイズに巻回されて構成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the reactor according to the first aspect of the present invention, the coil is configured by winding a wire rod having a substantially rectangular cross-section in an edgewise manner.
また、請求項3の発明では、請求項1又は2記載の発明に係るリアクトルにおいて、前記分割磁性体は略J形の平面形状を有し、前記2つの分割磁性体の互いに平行に対向する直線部分それぞれに、前記コイルが外装されている。
Further, in the invention of
また、請求項4の発明では、請求項1ないし3のいずれかの発明に係るリアクトルにおいて、前記圧粉磁性材料としてナノ結晶材料が用いられている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the reactor according to any one of the first to third aspects, a nanocrystalline material is used as the dust magnetic material.
また、請求項5の発明では、ハイブリッド車又は電気自動車の駆動用の電源系統に用いられるリアクトルであって、環状のコアと、前記コアの外周に設けられたコイルとを備え、前記コアは、圧粉磁性材料により形成され、環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割したような形態を有する2つの分割磁性体と、前記2つの分割磁性体が環状に接合される際に、その接合部に介挿される1又は2つのギャップとを備え、前記ギャップは略板状でその断面サイズは、その両側の前記分割磁性体の端面のサイズよりも大きく設定され、前記ギャップの外縁部がその両側の前記分割磁性体の外周から外方にツバ状に張り出すように配置され、前記ギャップの張出部の両側の各面とその両側の前記分割磁性体の端部外周面とが直角に交わる部分に接着剤が付与されている。
また、請求項6の発明では、請求項5の発明に係るリアクトルにおいて、前記ギャップは、前記コアの前記コイルよって覆われる部分に介挿されている。
請求項7の発明では、請求項5又は6記載のリアクトルにおいて、前記分割磁性体は略J形の平面形状を有し、前記2つの分割磁性体の互いに平行に対向する直線部分それぞれに、前記コイルが外装されている。
また、請求項8の発明では、圧粉磁性材料により形成され、ギャップが介挿されていない環状のコアと、前記コアの外周に設けられた1次側及び2次側のコイルとを備え、前記コアは、環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割したような形態を有する2つの分割磁性体を備え、その2つの分割磁性体を環状に接合して構成されている。また、前記2つの分割磁性体が互いに当接される接合端部のうちの一方の分割磁性−体の接合端部には、略ツバ状に外方に張り出すツバ部が形成され、前記2つの分割磁性体の前記接合端部同士が当接する当接部の外周に接着剤が付与されている。
The invention of
According to a sixth aspect of the invention, in the reactor according to the fifth aspect of the invention, the gap is interposed in a portion of the core covered by the coil.
According to a seventh aspect of the present invention, in the reactor according to the fifth or sixth aspect, the divided magnetic body has a substantially J-shaped planar shape, and each of the linear portions of the two divided magnetic bodies facing each other in parallel with each other, The coil is packaged.
Moreover, in invention of Claim 8 , it is provided with the cyclic | annular core which is formed with the dust magnetic material, and the gap is not inserted, and the primary side and secondary side coils provided on the outer periphery of the core, The core includes two divided magnetic bodies having a form in which a ring-shaped annular body is divided at two locations in the circumferential direction, and the two divided magnetic bodies are joined in an annular shape. Further, a brim portion that protrudes outward in a substantially brim shape is formed at a joint end portion of one of the two split magnetic bodies that come into contact with each other. An adhesive is applied to the outer periphery of the abutting portion where the joining end portions of the two divided magnetic bodies abut.
また、請求項9の発明では、環状のコアと、前記コアの外周に設けられた1次側及び2次側のコイルとを備え、前記コアは、圧粉磁性材料により形成され、環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割したような形態を有する2つの分割磁性体と、前記2つの分割磁性体が環状に接合される際に、その接合部に介挿される1又は2つのギャップとを備える。さらに、前記ギャップは略板状でその断面サイズは、その両側の前記分割磁性体の端面のサイズよりも大きく設定され、前記ギャップの外縁部がその両側の前記分割磁性体の外周から外方にツバ状に張り出すように配置され、前記ギャップの張出部の両側の各面とその両側の前記分割磁性体の端部外周面とが直角に交わる部分に接着剤が付与される。 According to a ninth aspect of the present invention, an annular core and primary and secondary coils provided on the outer periphery of the core are provided, and the core is formed of a dust magnetic material and connected in an annular shape. When the two divided magnetic bodies are joined in a ring shape, one or two pieces inserted between the two divided magnetic bodies having a form obtained by dividing the annular body at two locations in the circumferential direction With a gap. Further, the gap is substantially plate-shaped, and its cross-sectional size is set larger than the size of the end face of the divided magnetic body on both sides thereof, and the outer edge of the gap is outward from the outer periphery of the divided magnetic body on both sides thereof. It is arranged so as to project in a brim shape, and an adhesive is applied to a portion where each surface on both sides of the projecting portion of the gap and an outer peripheral surface of the end portion of the divided magnetic body on both sides intersect at a right angle.
請求項1に記載の発明によれば、材料の選択により透磁率の調節が比較的容易な圧粉磁性材料を用いてコアを形成することにより、ギャップのないコアを形成しているため、ギャップに起因する諸問題(漏れ磁束、高コスト化、騒音等)を解消することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the core is formed by using the dust magnetic material whose permeability is relatively easy to adjust by selecting the material, the gap-free core is formed. Various problems (leakage magnetic flux, high cost, noise, etc.) caused by the problem can be solved.
また、コアが環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割してなる2つの分割磁性体によって構成されているため、コアの構成部品を減らすことができ、コアの組み立て等も簡単に行うことができる。 In addition, since it is composed of two divided magnetic bodies that are obtained by dividing an annular body in which the cores are annularly formed at two locations in the circumferential direction, the number of core components can be reduced, and the assembly of the core is also simple It can be carried out.
また、2つの分割磁性体の当接部の外周に接着剤を付与することにより、分割磁性体同士を接着する構成であるため、当接部に接着剤が介挿されることによる接着剤の厚み誤差の影響によるインダクタンスのばらつきを抑制できる。 Moreover, since it is the structure which adhere | attaches division | segmentation magnetic bodies by providing an adhesive agent on the outer periphery of the contact part of two division | segmentation magnetic bodies, the thickness of the adhesive agent by which an adhesive agent is inserted in a contact part Variations in inductance due to the influence of errors can be suppressed.
また、互いに当接される分割磁性体の接合端部のうちの一方の接合端部にツバ部が形成されているため、接合端部同士の当接部近傍における接着剤の接着面積を拡大することができ、その結果接着が容易になり、接着強度も高くなる。 In addition, since the brim portion is formed at one of the joining end portions of the divided magnetic bodies that are in contact with each other, the bonding area of the adhesive in the vicinity of the contacting portion between the joining end portions is increased. As a result, adhesion is facilitated and adhesion strength is increased.
請求項2に記載の発明によれば、コイルが、断面形状が略平角形の線材がエッジワイズに巻回されて構成されたものであるため、コイルの占積率の向上が図れる。 According to the second aspect of the present invention, since the coil is configured by winding a wire rod having a substantially rectangular cross section around the edgewise, the space factor of the coil can be improved.
また、エッジワイズ巻きにより隙間なくコイル線材が巻回されているため、コイルをギャップ介挿部の外周に設けることにより、ギャップ介挿部からの周辺への漏れ磁束を低減できる。 Further, since the coil wire is wound without gaps by edgewise winding, the leakage flux from the gap insertion portion to the periphery can be reduced by providing the coil on the outer periphery of the gap insertion portion.
請求項3に記載の発明によれば、分割磁性体が成形容易な略J形の平面形状を有しているため、分割磁性体を容易にプレス成形することができる。 According to the third aspect of the invention, since the divided magnetic body has a substantially J-shaped planar shape that can be easily formed, the divided magnetic body can be easily press-molded.
請求項4に記載の発明によれば、圧粉磁性材料としてナノ結晶材料を用いているため、低透磁率かつ低保磁力のコアを容易に形成することができる。 According to the invention described in claim 4 , since the nanocrystalline material is used as the dust magnetic material, a core having a low magnetic permeability and a low coercive force can be easily formed.
請求項5に記載の発明によれば、材料の選択により透磁率の調節が比較的容易な圧粉磁性材料を用いてコアの磁性体部分を形成することにより、ギャップ挿入箇所を1又は2箇所に抑制したコアを形成しているため、ギャップに起因する諸問題(漏れ磁束、高コスト化、騒音等)を低減することができる。
また、コアの磁性体部分が環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割してなる2つの分割磁性体によって構成されているため、コアの構成部品を減らすことができ、コアの組み立て等も簡単に行うことができる。
また、ギャップの厚みを調節することにより、コアの透磁率の調節を容易に行うことができる。
また、分割磁性体とギャップとの当接部の外周に接着剤を付与することにより、磁性体とギャップとを接着する構成であるため、当接部に接着剤が介挿されることによる接着剤の厚み誤差の影響によるギャップ長誤差を取り除くことができ、その結果コアのインダクタンスのばらつきを抑制できる。
また、ギャップの断面サイズが、その両側の分割磁性体の端面のサイズよりも大きく設定されているため、分割磁性体とキャップとの当接部においてギャップの外縁部が両側の分割磁性体の外方に張り出す構成とでき、これによってギャップと分割磁性体との当接部近傍における接着剤の接着面積を拡大することができ、その結果接着が容易になり、接着強度も高くなる。
請求項6に記載の発明によれば、ギャップがコアのコイルによって覆われる部分に介挿されているため、ギャップ介挿部での漏れ磁束を効果的に抑制することができる。
請求項7記載の発明によれば、分割磁性体が成形容易な略J形の平面形状を有しているため、分割磁性体を容易にプレス成形することができる。
請求項8に記載の発明によれば、材料の選択により透磁率の調節が比較的容易な圧粉磁性材料を用いてコアを形成することにより、ギャップのないコアを形成しているため、ギャップに起因する諸問題(漏れ磁束、高コスト化、騒音等)を解消することができる。
According to the invention described in
In addition, since the magnetic body portion of the core is formed by two divided magnetic bodies obtained by dividing the annular body in a circumferential direction at two locations in the circumferential direction, it is possible to reduce the number of core components and assemble the core. Etc. can also be easily performed.
Further, the permeability of the core can be easily adjusted by adjusting the thickness of the gap.
Also, since the adhesive is applied to the outer periphery of the contact portion between the divided magnetic body and the gap, the magnetic body and the gap are bonded, so that the adhesive is formed by inserting the adhesive into the contact portion. The gap length error due to the influence of the thickness error can be removed, and as a result, the variation in the core inductance can be suppressed.
In addition, since the cross-sectional size of the gap is set to be larger than the size of the end face of the divided magnetic body on both sides, the outer edge of the gap at the contact portion between the divided magnetic body and the cap is outside the divided magnetic body on both sides. Thus, the adhesive area in the vicinity of the contact portion between the gap and the divided magnetic body can be increased. As a result, the adhesion is facilitated and the adhesive strength is increased.
According to invention of Claim 6, since the gap is inserted in the part covered with the coil of a core, the leakage magnetic flux in a gap insertion part can be suppressed effectively.
According to the seventh aspect of the invention, since the divided magnetic body has a substantially J-shaped planar shape that is easy to mold, the divided magnetic body can be easily press-molded.
According to the eighth aspect of the present invention, since the core is formed by using the dust magnetic material whose permeability can be adjusted relatively easily by selecting the material, the core without the gap is formed. Various problems (leakage magnetic flux, high cost, noise, etc.) caused by the problem can be solved.
また、コアが環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割してなる2つの分割磁性体によって構成されているため、コアの構成部品を減らすことができ、コアの組み立て等も簡単に行うことができる。 In addition, since it is composed of two divided magnetic bodies that are obtained by dividing an annular body in which the cores are annularly formed at two locations in the circumferential direction, the number of core components can be reduced, and the assembly of the core is also simple It can be carried out.
請求項9に記載の発明によれば、材料の選択により透磁率の調節が比較的容易な圧粉磁性材料を用いてコアの磁性体部分を形成することにより、ギャップ挿入箇所を1又は2箇所に抑制したコアを形成しているため、ギャップに起因する諸問題(漏れ磁束、高コスト化、騒音等)を低減することができる。 According to the invention described in claim 9 , by forming the magnetic body portion of the core using a dust magnetic material whose permeability can be adjusted relatively easily by selecting the material, one or two gap insertion portions are formed. Therefore, various problems caused by the gap (leakage magnetic flux, cost increase, noise, etc.) can be reduced.
また、コアの磁性体部分が環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割してなる2つの分割磁性体によって構成されているため、コアの構成部品を減らすことができ、コアの組み立て等も簡単に行うことができる。 In addition, since the magnetic body portion of the core is formed by two divided magnetic bodies obtained by dividing the annular body in a circumferential direction at two locations in the circumferential direction, it is possible to reduce the number of core components and assemble the core. Etc. can also be easily performed.
また、ギャップの厚みを調節することにより、コアの透磁率の調節を容易に行うことができる。 Further, the permeability of the core can be easily adjusted by adjusting the thickness of the gap.
<第1実施形態>
図1は本発明の第1実施形態に係るリアクトルの平面図であり、図2はそのリアクトルを分解した状態の図である。このリアクトル1は、図1及び図2に示すように、略トロイダル形状(例えば、略矩形トロイダル形状)のコア3と、コア3の外周に設けられたコイル5,7とを備えて構成されており、ハイブリッド車又は電気自動車(ハイブリッド車も含む)の駆動用の電源系統に用いられる。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view of a reactor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of the reactor in an exploded state. As shown in FIGS. 1 and 2, the
コア3は、環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割したような形態を有する2つの分割磁性体11,13を備え、その2つの分割磁性体11,13を環状に接着剤により接合して構成されており、ギャップを介挿しない構成となっている。本実施形態では、分割磁性体11,13は、略J形の同一の平面形状を有している。接着剤は、例えば分割磁性体11,13の互いに当接する端面に付与されるようになっている。
The
分割磁性体11,13の材料としては、低透磁率及び低保磁力を実現すべく、また成形容易性の観点から圧粉磁性材料が用いられている。ここで、低透磁率は、ハイブリッド車等の駆動電源系統の高出力により、コア3が磁気飽和しないようにするために必要な特性である。また、低保磁力は、コア3の鉄損(ヒステリシス損)を抑制するために必要な特性である。例えば、コア3は、透磁率の観点からは、その比透磁率μrが次の関係式(1)を満たすように材料及びギャップ挿入数(本実施形態では、ギャップは挿入しない)が決定される(例えば、μrの値は30程度に設定される)。なお、式(1)において、lはコア3の磁路長であり、Lはリアクトル1のインダクタンスであり、μ0は真空の透磁率であり、Nはコイル5,7の巻数であり、Sはコア3の断面積である。
As the material of the divided
圧粉磁性体とは、金属磁性粉末、又は所定の絶縁被膜で覆った金属磁性粉末を樹脂で結合したものであり、圧粉磁性材料を所定の成型用の型に充填して加圧、圧縮した後、加熱処理することにより形状形成される。このため、圧粉磁性体は、成形が容易であるという利点と、材料選択の自由度により磁気特性(透磁率及び保磁力等)の制御が容易であるという利点がある。 The dust magnetic material is a metal magnetic powder or a metal magnetic powder covered with a predetermined insulating coating, which is bonded with a resin, filled with a powder magnetic material in a predetermined mold, and pressed and compressed. Then, the shape is formed by heat treatment. For this reason, the dust magnetic body has the advantage that it is easy to mold and the advantage that the magnetic properties (such as permeability and coercive force) can be easily controlled by the degree of freedom of material selection.
また、低透磁率及び低保磁力を実現する圧粉磁性材料の具体例としては、金属磁性粉末にナノ結晶材料(特に異方性ナノ結晶材料)を用いたもの、圧粉磁性体中の金属粒子間の絶縁膜(又は絶縁層)の膜厚を隣合う粒子内の磁気モーメント同士の相互作用が働かない距離を保持する極薄膜(例えば、膜厚を10nm〜1μmにする)にしたもの、及び結合用の樹脂材料の割合を増加させたものなどが考えられる。なお、絶縁材料としては、高電気抵抗を示し、かつ変形追従性のよい非結晶材料(ガラス、リン酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩等)が挙げられる。 In addition, specific examples of the dust magnetic material that realizes low magnetic permeability and low coercive force include a metal magnetic powder using a nanocrystalline material (especially an anisotropic nanocrystalline material), a metal in a dust magnetic body. The film thickness of the insulating film (or insulating layer) between the particles is a very thin film (for example, the film thickness is 10 nm to 1 μm) that maintains the distance at which the interaction between the magnetic moments in adjacent particles does not work. And what increased the ratio of the resin material for coupling | bonding etc. can be considered. Insulating materials include non-crystalline materials (glass, phosphate, borate, silicate, etc.) that exhibit high electrical resistance and good deformation followability.
ナノ結晶材料は、結晶サイズがナノサイズになっている金属磁性粉末であり、組成的には、強磁性元素(Fe,Co,Ni等)と、アモルファス化促進元素(O,N,B,Nb等)と、アモルファス化促進元素と化合しやすい元素(Si,Al,希土類等)との組合せ材となっている。異方性を大きくして、透磁率を下げるには、(Fe-Co)-(Si,B)の組み合わせにおいてFeに対するCoの比率を大きくすることがあげられる。ナノ結晶材料の製造は、急冷法(アトマイズ、メルトスパン)で作製した非結晶粉末又は薄帯を熱処理するときに結晶サイズがナノサイズになるように調整する方法が一般的である。具体的な材料例としては、例えば日立金属のファインメット(Fe-Si-B-Nb-Cu)(商品名)等があげられる。 A nanocrystalline material is a metal magnetic powder whose crystal size is nanosized, and compositionally, ferromagnetic elements (Fe, Co, Ni, etc.) and amorphization promoting elements (O, N, B, Nb) Etc.) and an element (Si, Al, rare earth, etc.) that can be easily combined with an amorphization-promoting element. In order to increase the anisotropy and lower the magnetic permeability, it is possible to increase the ratio of Co to Fe in the combination of (Fe—Co) — (Si, B). In general, the nanocrystalline material is produced by adjusting the crystal size to be nano-size when heat-treating an amorphous powder or a ribbon produced by a rapid cooling method (atomization, melt span). As a specific material example, for example, Hitachi Metals' fine met (Fe-Si-B-Nb-Cu) (trade name) can be cited.
圧粉磁性材料に異方性ナノ結晶材料を用いることで低透磁率の分割磁性体11,13が形成できる点(原理等)については、通常の磁性材料と同様に、磁気異方性を増大させることにより低透磁率を実現している。ただし、通常の磁性材料では磁気異方性が大きくなるにつれて保磁力も増大するのであるが、ナノ結晶材料ではその結晶粒径の特殊性により高異方性でかつ低保磁力が実現できるようになっている。より詳細には、ナノ結晶はアモルファスと異なって結晶構造が存在するため、磁気異方性を発揮し、その磁気異方性を大きくすることで低透磁率が実現できるようになっている。また、通常保磁力は結晶粒径が小さくなってゆくのに伴って増大するが、100ナノ以下の微細な結晶粒径になると、粒径が小さいほど保磁力が小さくなる傾向に変わるため、この領域に結晶粒径を設定することにより低保磁力を実現している。
About the point (principle etc.) which can form the low magnetic permeability divided
また、圧粉磁性体中の金属粒子間の絶縁膜(又は絶縁層)の膜厚を極薄膜にすることで低透磁率及び低保磁力を実現できる点(原理等)については、絶縁膜の膜厚を金属粒子同士の接触点(絶縁の破壊点)を抑制しつつ極薄化(反磁界の影響が無視できる程度に薄くする)すること、金属粒子同士の接触点が減ることにより低透磁率が実現し、反磁界の影響を抑制することにより低保磁力が実現できるようになっている。 In addition, regarding the point (principle etc.) that can achieve low magnetic permeability and low coercive force by making the film thickness of the insulating film (or insulating layer) between the metal particles in the dust magnetic material extremely thin, Reduced film thickness by reducing the contact point between metal particles while suppressing the contact point (insulation breakdown point) between metal particles (thinning is made thin enough to ignore the effect of demagnetizing field), and reducing the contact point between metal particles. The magnetic susceptibility is realized, and a low coercive force can be realized by suppressing the influence of the demagnetizing field.
コイル5,7は、図3に示すように、断面が略平角形の線材15をエッジワイズに巻回して形成されており、図2に示すように一連の線材15により形成されている。また、コイル5,7は、コア3の互いに平行に対向する直線部分3a,3bに、分割磁性体11,13の接合部を外囲するようして外装されている。
As shown in FIG. 3, the
このようなリアクトル1の組み立ては、次のようにして行われる。すなわち、図4に示すように、片方の分割磁性体13にコイル4,7を外装した状態で、分割磁性体11,13同士を接着剤で接合することにより行われる。
The assembly of such a
以上のように、本実施形態によれば、材料の選択により透磁率の調節が比較的容易な圧粉磁性材料を用いてコア3の分割磁性体11,13を形成することにより、ギャップのないコア3を形成しているため、ギャップに起因する諸問題(漏れ磁束、高コスト化、騒音等)を解消することができる。
As described above, according to the present embodiment, there is no gap by forming the divided
また、コア3が環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割してなる2つの分割磁性体11,13によって構成されているため、コア3の構成部品を減らすことができ、コア3の組み立て等も簡単に行うことができる。
Further, since the
また、分割磁性体11,13が成形容易な略J形の平面形状を有しているため、分割磁性体11,13を容易にプレス成形することができる。
Further, since the divided
また、コイル5,7が、断面形状が略平角形の線材15がエッジワイズに巻回されて構成されたものであるため、コイル5,7の占積率の向上が図れる。
Further, since the
また、コア3の分割磁性体11,13の圧粉磁性材料として異方性ナノ結晶材料等を用いていることにより、低透磁率かつ低保磁力のコア3を容易に形成することができる。
Moreover, by using an anisotropic nanocrystalline material or the like as the dust magnetic material of the divided
<第2実施形態>
図5は、本発明の第2実施形態に係るリアクトルのコアを分解した状態の図である。本実施形態に係るリアクトル1が上述の第1実施形態に係るリアクトル1と実質的に異なる点は、分割磁性体11,13の接合部の形態が異なる点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付す。
Second Embodiment
FIG. 5 is an exploded view of the reactor core according to the second embodiment of the present invention. The
本実施形態では、図5に示すように、2つの分割磁性体11,13が互いに当接される接合端部11a,11b,13a,13bのうちの一方の分割磁性体13の接合端部13a,13bには、略ツバ状に外方に張り出すツバ部21,23が一体に形成されている。なお、本実施形態では、ツバ部21,23の両方を接合端部13a,13b側に設けたが、そのいずれか一方又は両方を接合端部11a,11b側に設けてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the
分割磁性体11,13の接合は、図6に示すように、接合端部11a,11bの端面と接合端部13a,13bの端面とを当接させた状態で、その当接部の外周に接着剤25を付与することにより行われる。このとき、ツバ部21,23の接合端部11a,11b側の面と、接合端部11a,11bの外周面とが直角に交わる部分に接着剤25を付与することにより、接着剤25の接着面積を有効に拡大することができるようになっている。
As shown in FIG. 6, the split
以上のように、本実施形態によれば、上述の第1実施形態とほぼ同様な効果が得られるとともに、分割磁性体11,13の当接部の外周に接着剤25を付与することにより、分割磁性体11,13同士を接着する構成であるため、当接部に接着剤25が介挿されることによる接着剤25の厚み誤差の影響によるインダクタンスのばらつきを抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, substantially the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained, and by applying the adhesive 25 to the outer periphery of the contact portion of the divided
また、分割磁性体11,13の接合部におけるツバ部21,23の接合端部11a,11b側の面と、接合端部11a,11bの外周面とが直角に交わる部分に接着剤25を付与することにより、当接部の外周近傍における接着剤25の接着面積を有効に拡大することができ、その結果接着が容易になり、接着強度も高くなる。
Further, an adhesive 25 is applied to a portion where the
<第3実施形態>
図7は、本発明の第3実施形態に係るリアクトルのコアを分解した状態の図である。本実施形態に係るリアクトル1が上述の第1実施形態に係るリアクトル1と実質的に異なる点は、分割磁性体11,13の接合部にギャップ31,33を介挿する点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付す。なお、本実施形態では2つのギャップ31,33を介挿する構成であるが、1つのギャップ31又は33を介挿する構成としてもよい(これに応じて、いずれか一方の分割磁性体11,13のいずれか一方の直線部分の長さ寸法を対応させる必要がある)。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is an exploded view of the reactor core according to the third embodiment of the present invention. The
本実施形態では、図7に示すように、コア3を構成する分割磁性体11,13の接合部に略板状のギャップ31,33がそれぞれ介挿されている。ギャップ31,33の材料としては、アルミナ等の非磁性体材料が用いられる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, substantially plate-
以上のように、本実施形態によれば、材料の選択により透磁率の調節が比較的容易な圧粉磁性材料を用いてコア3の磁性体部分を形成することにより、ギャップ挿入箇所を2箇所に抑制したコア3を形成しているため、ギャップ31,33に起因する諸問題(漏れ磁束、高コスト化、騒音等)を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, by forming the magnetic body portion of the
また、ギャップ31,33の厚みを調節することにより、コア3の透磁率の調節を容易に行うことができる。
Further, by adjusting the thickness of the
また、コア3の磁性体部分が環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割してなる2つの分割磁性体11,13によって構成されているため、コア3の構成部品を減らすことができ、コア3の組み立て等も簡単に行うことができる。
Moreover, since the annular body in which the magnetic body portions of the
また、分割磁性体11,13が成形容易な略J形の平面形状を有しているため、分割磁性体11,13を容易にプレス成形することができる。
Further, since the divided
また、ギャップ31,33がコア3のコイル5,7によって覆われる部分に介挿されているため、ギャップ介挿部での漏れ磁束を効果的に抑制することができる。
Moreover, since the
また、コイル5,7が、断面形状が略平角形の線材15がエッジワイズに巻回されて構成されたものであるため、コイル5,7の占積率の向上が図れる。
Further, since the
また、コイル4,7が隙間なく密に巻回されているため、コイル5,7によるギャップ介挿部での漏れ磁束に対するシールド効果を高めることができる。
In addition, since the coils 4 and 7 are tightly wound without a gap, it is possible to enhance the shielding effect against the leakage magnetic flux at the gap insertion portion by the
また、コア3の分割磁性体11,13の圧粉磁性材料として異方性ナノ結晶材料等を用いていることにより、低透磁率かつ低保磁力のコア3を容易に形成することができる。
Moreover, by using an anisotropic nanocrystalline material or the like as the dust magnetic material of the divided
<第4実施形態>
図8は、本発明の第4実施形態に係るリアクトルのコアの要部を拡大して示す断面図である。本実施形態に係るリアクトル1が上述の第3実施形態に係るリアクトル1と実質的に異なる点は、コア3のギャップ介挿部の形態が異なる点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付す。
<Fourth embodiment>
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the core of the reactor according to the fourth embodiment of the present invention. The
本実施形態では、図8に示すように、ギャップ31,33の断面サイズが、その両側の分割磁性体11,13の端面のサイズよりも大きく設定されている。そして、各ギャップ介挿部において、ギャップ31,33の外縁部が両側の分割磁性体11,13の外周から外方にツバ状に張り出すように配置され、そのギャップ31,33の張出部の両側の各面と、両側の分割磁性体11,13の端部外周面とが直角に交わる部分に接着剤25が付与されて、ギャップ31,33とその両側の分割磁性体11,13とが接着されている。このため、各ギャップ31,33と各分割磁性体11,13との当接部近傍における接着剤25の接着面積が拡大されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the cross-sectional size of the
以上のように、本実施形態によれば、上述の第3実施形態とほぼ同様な効果が得られるとともに、分割磁性体11,13とギャップ31,33との当接部の外周に接着剤25を付与することにより、分割磁性体11,13とギャップ31,33とを接着する構成であるため、当接部に接着剤25が介挿されることによる接着剤25の厚み誤差の影響によるインダクタンスのばらつきを抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, substantially the same effect as that of the third embodiment described above can be obtained, and the adhesive 25 is provided on the outer periphery of the contact portion between the divided
また、接着剤25がギャップ31,33の張出部の両側の各面と、両側の分割磁性体11,13の端部外周面とが直角に交わる部分に接着剤25が付与されるため、各ギャップ31,33と各分割磁性体11,13との当接部近傍における接着剤25の接着面積を有効に拡大することができ、その結果接着が容易になり、接着強度も高くなる。
In addition, since the adhesive 25 is applied to the portions where the respective surfaces on both sides of the protruding portions of the
<第5実施形態>
図9は、本発明の第5実施形態に係るトランスの平面図である。このトランス41は、図9に示すように、コア3と、そのコア43の外周に設けられた1次側コイル45及び2次側コイル47とを備えて構成されている。コア43は、上述の第1ないし第4実施形態のいずれかのコア3と実質的に同様な構成のものが用いられる。また、コイル45,47には、上述の各実施形態とほぼ同様に平角線をエッジワイズに巻回したものが用いられている。
<Fifth Embodiment>
FIG. 9 is a plan view of a transformer according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the
このため、本実施形態のトランス3においても上述の各実施形態とほぼ同様な効果が得られる。
For this reason, also in the
1 リアクトル
3 コア
5,7 コイル
11,13 分割磁性体
21,23 ツバ部
25 接着剤
31,33 ギャップ
41 トランス
43 コア
45 1次側コイル
47 2次側コイル
DESCRIPTION OF
Claims (9)
圧粉磁性材料により形成され、ギャップが介挿されていない環状のコアと、
前記コアの外周に設けられたコイルと、
を備え、
前記コアは、環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割したような形態を有する2つの分割磁性体を備え、その2つの分割磁性体を環状に接合して構成され、
前記2つの分割磁性体が互いに当接される接合端部のうちの一方の分割磁性体の接合端部には、略ツバ状に外方に張り出すツバ部が形成され、
前記2つの分割磁性体の前記接合端部同士が当接する当接部の外周に接着剤が付与されることを特徴とするリアクトル。 A reactor used in a power supply system for driving a hybrid vehicle or an electric vehicle,
An annular core that is formed of a dust magnetic material and has no gap interposed therebetween;
A coil provided on the outer periphery of the core;
With
The core includes two divided magnetic bodies having a form in which a ring-shaped annular body is divided at two locations in the circumferential direction, and is configured by joining the two divided magnetic bodies in an annular shape .
A brim portion that protrudes outward in a substantially brim shape is formed on the joint end portion of one of the split end portions of the two split magnetic bodies that contact each other.
A reactor , wherein an adhesive is applied to an outer periphery of an abutting portion where the joint end portions of the two divided magnetic bodies abut .
前記コイルは、断面形状が略平角形の線材がエッジワイズに巻回されて構成されたものであることを特徴とするリアクトル。 The reactor is characterized in that the coil is configured by winding an edgewise wire rod having a substantially flat rectangular cross section.
前記分割磁性体は略J形の平面形状を有し、前記2つの分割磁性体の互いに平行に対向する直線部分それぞれに、前記コイルが外装されていることを特徴とするリアクトル。 2. The reactor according to claim 1, wherein the divided magnetic body has a substantially J-shaped planar shape, and the coils are sheathed on each of the linear portions of the two divided magnetic bodies facing each other in parallel.
前記圧粉磁性材料としてナノ結晶材料が用いられていることを特徴とするリアクトル。 A reactor in which a nanocrystalline material is used as the dust magnetic material.
環状のコアと、
前記コアの外周に設けられたコイルと、
を備え、
前記コアは、
圧粉磁性材料により形成され、環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割したような形態を有する2つの分割磁性体と、
前記2つの分割磁性体が環状に接合される際に、その接合部に介挿される1又は2つのギャップと、
を備え、
前記ギャップは略板状でその断面サイズは、その両側の前記分割磁性体の端面のサイズよりも大きく設定され、前記ギャップの外縁部がその両側の前記分割磁性体の外周から外方にツバ状に張り出すように配置され、
前記ギャップの張出部の両側の各面とその両側の前記分割磁性体の端部外周面とが直角に交わる部分に接着剤が付与されることを特徴とするリアクトル。 A reactor used in a power supply system for driving a hybrid vehicle or an electric vehicle,
An annular core,
A coil provided on the outer periphery of the core;
With
The core is
Two divided magnetic bodies that are formed of a dust magnetic material and have a form that is formed by dividing a ring-shaped annular body at two locations in the circumferential direction;
When the two divided magnetic bodies are joined in an annular shape, one or two gaps inserted in the joined portion;
With
Cross-sectional size of its said gap is substantially plate shaped, flange is set larger than the size of the end face of the divided magnetic material on both sides, the outer edge of the gap from the outer periphery of the divided magnetic body on both sides thereof outwardly Arranged so as to overhang,
The reactor is characterized in that an adhesive is applied to portions where the surfaces on both sides of the protruding portion of the gap and the outer peripheral surfaces of the end portions of the divided magnetic bodies on both sides intersect at right angles .
前記ギャップは、前記コアの前記コイルよって覆われる部分に介挿されていることを特徴とするリアクトル。 The reactor, wherein the gap is inserted in a portion of the core covered by the coil.
前記分割磁性体は略J形の平面形状を有し、前記2つの分割磁性体の互いに平行に対向する直線部分それぞれに、前記コイルが外装されていることを特徴とするリアクトル。 In the reactor according to claim 5 or 6,
The divided magnetic material have a substantially J-shaped planar shape, each straight portion parallel to face each other of the two divided magnetic material, characterized in that said coil is exterior reactor.
前記コアの外周に設けられた1次側及び2次側のコイルと、 Primary and secondary coils provided on the outer periphery of the core;
を備え、With
前記コアは、環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割したような形態を有する2つの分割磁性体を備え、その2つの分割磁性体を環状に接合して構成され、 The core includes two divided magnetic bodies having a form in which a ring-shaped annular body is divided at two locations in the circumferential direction, and is configured by joining the two divided magnetic bodies in an annular shape.
前記2つの分割磁性体が互いに当接される接合端部のうちの一方の分割磁性体の接合端部には、略ツバ状に外方に張り出すツバ部が形成され、 A brim portion that protrudes outward in a substantially brim shape is formed on the joint end portion of one of the split end portions of the two split magnetic bodies that contact each other.
前記2つの分割磁性体の前記接合端部同士が当接する当接部の外周に接着剤が付与されることを特徴とするトランス。 A transformer, wherein an adhesive is applied to an outer periphery of an abutting portion where the joining end portions of the two divided magnetic bodies abut.
前記コアの外周に設けられた1次側及び2次側のコイルと、 Primary and secondary coils provided on the outer periphery of the core;
を備え、With
前記コアは、 The core is
圧粉磁性材料により形成され、環状に連なった環状体を周方向の2箇所で分割したような形態を有する2つの分割磁性体と、 Two divided magnetic bodies that are formed of a dust magnetic material and have a form that is formed by dividing a ring-shaped annular body at two locations in the circumferential direction;
前記2つの分割磁性体が環状に接合される際に、その接合部に介挿される1又は2つのギャップと、 When the two divided magnetic bodies are joined in an annular shape, one or two gaps inserted in the joined portion;
を備え、With
前記ギャップは略板状でその断面サイズは、その両側の前記分割磁性体の端面のサイズよりも大きく設定され、前記ギャップの外縁部がその両側の前記分割磁性体の外周から外方にツバ状に張り出すように配置され、 The gap is substantially plate-shaped, and its cross-sectional size is set larger than the size of the end face of the divided magnetic body on both sides thereof, and the outer edge of the gap is a flange shape outward from the outer periphery of the divided magnetic body on both sides thereof. Arranged to overhang,
前記ギャップの張出部の両側の各面とその両側の前記分割磁性体の端部外周面とが直角に交わる部分に接着剤が付与されることを特徴とするトランス。 The transformer is characterized in that an adhesive is applied to a portion where each surface on both sides of the protruding portion of the gap and an outer peripheral surface of the end portion of the divided magnetic body on both sides intersect at a right angle.
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