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JP5245939B2 - Reactor - Google Patents

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JP5245939B2
JP5245939B2 JP2009060076A JP2009060076A JP5245939B2 JP 5245939 B2 JP5245939 B2 JP 5245939B2 JP 2009060076 A JP2009060076 A JP 2009060076A JP 2009060076 A JP2009060076 A JP 2009060076A JP 5245939 B2 JP5245939 B2 JP 5245939B2
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Description

本発明は、放熱性に優れ、かつノイズが少ないリアクトルに関する。   The present invention relates to a reactor having excellent heat dissipation and low noise.

従来から、車両用のインバータ等に用いられるリアクトルが知られている(下記特許文献1参照)。図16に、従来のリアクトル90の断面図を示す。図示するごとく、このリアクトル90は、絶縁樹脂の中に磁性体の粉末を分散させた磁性粉末混合樹脂からなるコア91と、コイル92と、放熱用の柱状部材95とを備えている。
図示するごとく、柱状部材95の両端部は中央から離れるほど大径化して裾引き状になっている。このような形状にするのは、ケース94との接触面積を大きくし、コイル92が発した熱をケース94に効率よく伝えるためである。
Conventionally, a reactor used for an inverter for a vehicle or the like is known (see Patent Document 1 below). In FIG. 16, sectional drawing of the conventional reactor 90 is shown. As shown in the figure, the reactor 90 includes a core 91 made of a magnetic powder mixed resin in which a magnetic powder is dispersed in an insulating resin, a coil 92, and a columnar member 95 for heat dissipation.
As shown in the figure, both end portions of the columnar member 95 have a skirt shape with a larger diameter as the distance from the center increases. The reason for this shape is to increase the contact area with the case 94 and efficiently transfer the heat generated by the coil 92 to the case 94.

柱状部材95の裾引き部分95aとコア91との間には、図17に示すごとく、隙間96が形成されている。このように隙間96が形成されるのは、以下の理由による。すなわち、リアクトル90を製造する際に、まず成形用の型(図示しない)を別途用意し、この型に柱状部材95及びコイル92を配置し、液状のコア材を流し込み、固化して冷却する。これにより、上記柱状部材95、コイル92、コア91が一体化した部材を形成する。このようにすると、冷却時にコア91の体積が収縮するため、裾引き部分95aとコア91との間に隙間96が形成されるのである。   As shown in FIG. 17, a gap 96 is formed between the bottom portion 95 a of the columnar member 95 and the core 91. The gap 96 is formed in this way for the following reason. That is, when the reactor 90 is manufactured, first, a mold (not shown) for molding is separately prepared, the columnar member 95 and the coil 92 are arranged in this mold, a liquid core material is poured, solidified, and cooled. Thus, a member in which the columnar member 95, the coil 92, and the core 91 are integrated is formed. In this way, the volume of the core 91 contracts during cooling, and a gap 96 is formed between the skirt 95a and the core 91.

特開2008−198981号公報JP 2008-198981 A

ところが、上記コイル92には交流電流が流れるため、電流間に作用する力(アンペールの力)によってコイル92が振動するという問題がある。従来のリアクトル90は隙間96が形成されているため、コイル92の振動によってコア91の表面91aが裾引き部分95aに接触し、ノイズが発生しやすい。   However, since an alternating current flows through the coil 92, there is a problem that the coil 92 vibrates due to a force (ampere force) acting between the currents. Since the conventional reactor 90 has the gap 96, the surface 91a of the core 91 comes into contact with the skirt 95a due to the vibration of the coil 92, and noise is likely to occur.

一方、リアクトル90は車両用のインバータに使用されているため、大電流が流れる。そのためコイル92の振動の振幅が特に大きくなり、ノイズが大きくなりやすい。また、車両用であるため、乗員に不快感を与えないよう、ノイズを少しでも低減することが望まれている。   On the other hand, since the reactor 90 is used for the inverter for vehicles, a large current flows. Therefore, the vibration amplitude of the coil 92 becomes particularly large, and noise tends to increase. Moreover, since it is for vehicles, it is desired to reduce noise as much as possible so as not to give a passenger discomfort.

また、車両を走行させている間は電流によってリアクトルの温度が上昇し、使用しない間は冷えるため、温度差が大きい。図18に示すごとく、コア91と、柱状部材95と、接着層93の熱膨張率が互いに異なるため、加熱および冷却を繰り返すと図の矢印方向に力が加わり、隙間96が徐々に拡大していくという問題がある。   In addition, the temperature of the reactor rises due to current while the vehicle is running, and cools when not in use, so the temperature difference is large. As shown in FIG. 18, since the thermal expansion coefficients of the core 91, the columnar member 95, and the adhesive layer 93 are different from each other, when heating and cooling are repeated, a force is applied in the direction of the arrow in the figure, and the gap 96 gradually expands. There is a problem of going.

ノイズを低減するためには、柱状部材95を取り除けばよいが、これを無くすとコイル92やコア91の冷却効率が上がらない。そのため、コイル92やコア91を効率よく冷却でき、かつノイズを低減できるリアクトル90が望まれている。   In order to reduce noise, the columnar member 95 may be removed, but if this is eliminated, the cooling efficiency of the coil 92 and the core 91 will not increase. Therefore, a reactor 90 that can efficiently cool the coil 92 and the core 91 and reduce noise is desired.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、コイルやコアを効率よく冷却でき、かつノイズを低減できるリアクトルを提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a reactor capable of efficiently cooling a coil and a core and reducing noise.

本発明は、絶縁樹脂の中に磁性体の粉末が分散した磁性粉末混合樹脂からなるコアと、
該コア内に埋設され、通電により磁束が発生するコイルと、
上記コイルの内側に位置し、該コイルの軸線方向を向く柱状に形成されるとともに、軸線方向両端面をコア外表面から露出させた状態で上記コア内に埋設された柱状部材とを備え、
上記柱状部材は、その両端部のうち少なくとも一方の端部に、軸線方向中央部よりも外径が大きい拡径部が形成され、該拡径部は、上記軸線方向外側に向かうほど外径が次第に大きくなるテーパ部と、該テーパ部の軸線方向外側に位置し上記テーパ部表面の延長方向よりも軸線方向に近づくように外周面が面取り状にされた面取り部とを有し、
上記コアの外表面と上記柱状部材との接触位置は上記面取り部上に位置しており、
上記面取り部の周辺領域における、上記コアの上記外表面は、上記面取り部に近づくほど軸線方向外側に向かうように湾曲した形状になっており、
上記コアは、液状の上記磁性粉末混合樹脂を硬化させて形成したものであり、
上記軸線方向における上記面取り部の長さは、上記磁性粉末混合樹脂が硬化するときの、上記軸線方向における上記コアの収縮長さよりも長いことを特徴とするリアクトルにある(請求項1)。
The present invention includes a core made of a magnetic powder mixed resin in which a magnetic powder is dispersed in an insulating resin,
A coil embedded in the core and generating magnetic flux when energized;
A columnar member located inside the coil and formed in a columnar shape facing the axial direction of the coil, and embedded in the core in a state where both axial end surfaces are exposed from the outer surface of the core,
The columnar member is formed with an enlarged diameter portion having an outer diameter larger than that of the central portion in the axial direction at at least one end portion of the both end portions, and the outer diameter of the enlarged diameter portion increases toward the outer side in the axial direction. A taper portion that gradually increases, and a chamfered portion whose outer peripheral surface is chamfered so as to be closer to the axial direction than the extending direction of the surface of the taper portion located outside the taper portion in the axial direction;
The contact position between the outer surface of the core and the columnar member is located on the chamfered portion ,
The outer surface of the core in the peripheral region of the chamfered portion has a shape that is curved toward the outer side in the axial direction as it approaches the chamfered portion,
The core is formed by curing the liquid magnetic powder mixed resin,
The length of the chamfered portion in the axial direction is in a reactor characterized by being longer than the contraction length of the core in the axial direction when the magnetic powder mixed resin is cured .

上記発明によると、柱状部材に拡径部が形成されている。拡径部は、上記テーパ部と面取り部とからなり、コアの外表面と柱状部材との接触位置は面取り部上に位置している。
このようにすると、コアの外表面はテーパ部の表面にかかるのではなく、面取り部の外周面にかかることになる。面取り部の外周面は、テーパ部の外周面と比較して、軸線を中心軸とした円筒に近い形状をしている。
上述のように、成形用の型に液状のコア材を流し込み、冷却して固化することによりコアを製造する場合は、冷却時にコアの体積が縮小する。しかし上記構成にすると、このような製法を用いた場合でも、面取り部の外周面が円筒に近い形状をしているため、コアが軸線方向に収縮しても、コアと柱状部材との間に隙間ができにくくなる。
そのため、コイルの振動によってコアが振動した場合でも、従来のように隙間96(図17参照)においてコア91の表面91aが柱状部材95に当たらなくなり、ノイズが発生しにくくなる。
According to the said invention, the enlarged diameter part is formed in the columnar member. The enlarged diameter portion is composed of the tapered portion and the chamfered portion, and the contact position between the outer surface of the core and the columnar member is located on the chamfered portion.
If it does in this way, the outer surface of a core will not be applied to the surface of a taper part, but will be applied to the outer peripheral surface of a chamfering part. The outer peripheral surface of the chamfered portion has a shape close to a cylinder with the axis as the central axis, as compared with the outer peripheral surface of the tapered portion.
As described above, when a core is manufactured by pouring a liquid core material into a molding die and cooling and solidifying, the volume of the core is reduced during cooling. However, with the above configuration, even when such a manufacturing method is used, the outer peripheral surface of the chamfered portion has a shape similar to a cylinder, so even if the core contracts in the axial direction, it is between the core and the columnar member. It becomes difficult to create a gap.
Therefore, even when the core vibrates due to the vibration of the coil, the surface 91a of the core 91 does not hit the columnar member 95 in the gap 96 (see FIG. 17) as in the prior art, and noise is less likely to occur.

一方、本発明では、コアやコイルから発生した熱が柱状部材を通って外部に伝達されるため、コア等を効率よく冷却することができる。   On the other hand, in the present invention, heat generated from the core or coil is transmitted to the outside through the columnar member, so that the core or the like can be efficiently cooled.

以上のごとく、本発明によれば、コイルやコアを効率よく冷却でき、かつノイズを低減できるリアクトルを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a reactor capable of efficiently cooling a coil and a core and reducing noise.

実施例1における、リアクトルの分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view of the reactor in the first embodiment. 実施例1における、リアクトルの断面図。Sectional drawing of the reactor in Example 1. FIG. 図2の要部拡大図2 is an enlarged view of the main part of FIG. 実施例1における、リアクトルの製造工程説明図。The manufacturing process explanatory drawing of the reactor in Example 1. FIG. 図4に続く図。The figure following FIG. 図5に続く図。The figure following FIG. 図6に続く図。The figure following FIG. 図7に続く図。The figure following FIG. 図8に続く図。The figure following FIG. 実施例1における、リアクトルを用いた回路図。The circuit diagram using the reactor in Example 1. FIG. 実施例1における、リアクトルに流れる電流の説明図。Explanatory drawing of the electric current which flows into a reactor in Example 1. FIG. 実施例1における、リアクトルの温度変化を説明するための図。The figure for demonstrating the temperature change of the reactor in Example 1. FIG. 実施例2における、リアクトルの断面図。Sectional drawing of the reactor in Example 2. FIG. 実施例3における、リアクトルの要部拡大断面図。The principal part expanded sectional view of the reactor in Example 3. FIG. 比較例における、リアクトルの要部拡大断面図。The principal part expanded sectional view of the reactor in a comparative example. 従来例における、リアクトルの断面図。Sectional drawing of the reactor in a prior art example. 従来例における、リアクトルの要部拡大図。The principal part enlarged view of the reactor in a prior art example. 従来例における、リアクトルの要部拡大図。The principal part enlarged view of the reactor in a prior art example.

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記面取り部の周辺領域における、上記コアの上記外表面は、上記面取り部に近づくほど軸線方向外側に向かうように湾曲した形状になっている。
したがって、コアと柱状部材との間に隙間が一層、できにくくなる。そのため、コイルの振動に起因するノイズが発生しにくい。
なお、上記製法(型にコア材を流し込んで固化し、冷却する)を用いる場合は、特に加工を施さなくても、コア材に作用する表面張力によって、自然に上記形状にすることができる。
A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the present invention, in the peripheral region of the chamfered portion, the outer surface of the core, the system is in the curved shape toward the axially outward closer to the chamfer.
Therefore , it becomes more difficult to create a gap between the core and the columnar member. For this reason, noise due to the vibration of the coil is unlikely to occur.
In addition, when using the said manufacturing method (a core material is poured into a type | mold, it solidifies, and it cools), it can be made into the said shape naturally with the surface tension which acts on a core material, even if it does not perform a process in particular.

また、上記コアと、上記柱状部材と、上記コイルとを収納する収納ケースを備え、上記コアの外表面と、上記収納ケースの内面との間に、上記コアを接着する接着層が介在していることが好ましい(請求項)。
従来のリアクトルでは、図18に示すごとく、コア91と、柱状部材95と、接着層93との熱膨張率が異なるため、加熱と冷却を繰り返しているうちに隙間96が徐々に拡大するという問題があった。すなわち、接着層が存在する場合は、ノイズが徐々に大きくなりやすい。
しかし本発明を用いれば、コアと柱状部材との間に隙間ができないため、上記問題が生じにくい。したがって、接着層が存在する状態で本発明を適用すると、その効果が特に大きい。
In addition, a storage case for storing the core, the columnar member, and the coil is provided, and an adhesive layer for bonding the core is interposed between an outer surface of the core and an inner surface of the storage case. (Claim 2 ).
In the conventional reactor, as shown in FIG. 18, the coefficient of thermal expansion of the core 91, the columnar member 95, and the adhesive layer 93 is different, so that the gap 96 gradually expands while heating and cooling are repeated. was there. That is, when an adhesive layer is present, noise tends to increase gradually.
However, if the present invention is used, there is no gap between the core and the columnar member, so that the above-described problem hardly occurs. Therefore, when the present invention is applied in a state where the adhesive layer exists, the effect is particularly great.

また、上記収納ケースの底面に、上記柱状部材の端面が接触していることが好ましい(請求項)。
このようにすると、コイルとコアから発生した熱が柱状部材を通り、さらに収納ケースに伝わるため、冷却効率を特に高くすることができる。
Moreover, it is preferable that the end surface of the said columnar member is contacting the bottom face of the said storage case (Claim 3 ).
In this way, the heat generated from the coil and the core passes through the columnar member and is further transmitted to the storage case, so that the cooling efficiency can be particularly increased.

また、上記柱状部材の両方の端部に上記拡径部が形成されていることが好ましい(請求項)。
このようにすると、柱状部材に拡径部が2箇所形成されているため、放熱効率を特に高くすることができる。例えば、金属製の板を使って収納ケースに蓋をする。そして、柱状部材の一方の拡径部が収納ケースの底面に接触し、他方の拡径部が上記蓋に接触するようにすれば、コイル等から発生した熱が収納ケースと蓋との双方に伝達されるため、放熱効率が特に高くなる。
Moreover, it is preferable that the said enlarged diameter part is formed in the both ends of the said columnar member (Claim 4 ).
If it does in this way, since two diameter expansion parts are formed in the columnar member, heat dissipation efficiency can be made especially high. For example, the storage case is covered with a metal plate. Then, if one enlarged portion of the columnar member is in contact with the bottom surface of the storage case and the other enlarged portion is in contact with the lid, the heat generated from the coil or the like is applied to both the storage case and the lid. Since it is transmitted, the heat dissipation efficiency is particularly high.

(実施例1)
本発明の実施例にかかるリアクトルにつき、図1〜図12を用いて説明する。
図1は本例のリアクトル1の分解斜視図であり、図2はその断面図である。本例のリアクトル1は、図1、図2に示すごとく、絶縁樹脂の中に磁性体の粉末が分散した磁性粉末混合樹脂からなるコア4を備える。また、通電により磁束が発生するコイル2がコア4内に埋設されている。そして、コイル2の内側に位置し、コイル2の軸線方向を向く柱状に形成されるとともに、軸線方向両端面51,52をコア外表面40から露出させた状態でコア4内に埋設された柱状部材3を備える。
柱状部材3は、その両端部のうち少なくとも一方の端部に、軸線方向中央部30よりも外径が大きい拡径部5が形成され、拡径部5は、軸線方向外側に向かうほど外径が次第に大きくなるテーパ部5aと、テーパ部5aの軸線方向外側に位置しテーパ部表面500の延長方向よりも軸線方向に近づくように外周面50が面取り状にされた面取り部5bとを有している。
また、図3に示すごとく、コア4の外表面40と柱状部材3との接触位置41は面取り部5b上に位置している。
以下、詳述する。
Example 1
A reactor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an exploded perspective view of the reactor 1 of this example, and FIG. 2 is a sectional view thereof. As shown in FIGS. 1 and 2, the reactor 1 of this example includes a core 4 made of a magnetic powder mixed resin in which a magnetic powder is dispersed in an insulating resin. A coil 2 that generates magnetic flux when energized is embedded in the core 4. And it is located in the inside of the coil 2 and is formed in a columnar shape facing the axial direction of the coil 2, and is a columnar shape embedded in the core 4 with both axial end surfaces 51 and 52 exposed from the core outer surface 40. A member 3 is provided.
The columnar member 3 is formed with an enlarged diameter portion 5 having an outer diameter larger than that of the axial central portion 30 at at least one end portion of the both end portions, and the enlarged diameter portion 5 has an outer diameter toward the outer side in the axial direction. And a chamfered portion 5b in which the outer peripheral surface 50 is chamfered so as to be closer to the axial direction than the extending direction of the tapered surface 500 and located outside the tapered portion 5a in the axial direction. ing.
As shown in FIG. 3, the contact position 41 between the outer surface 40 of the core 4 and the columnar member 3 is located on the chamfered portion 5b.
Details will be described below.

本例のコア4は、磁性体の粉末として鉄粉を用い、絶縁樹脂としてエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いている。また、コイルは銅線を巻き回して形成されている。柱状部材3および収納ケース7はアルミニウム製である。収納ケース7は底面に凸部13を備えており、この凸部13および柱状部材3に形成された雌螺子部にボルト10を螺合することにより、柱状部材3と収納ケース7とを一体化している。   The core 4 of this example uses iron powder as the magnetic powder, and uses a thermosetting resin such as an epoxy resin as the insulating resin. The coil is formed by winding a copper wire. The columnar member 3 and the storage case 7 are made of aluminum. The storage case 7 has a convex portion 13 on the bottom surface, and the columnar member 3 and the storage case 7 are integrated by screwing a bolt 10 to the convex portion 13 and a female screw portion formed on the columnar member 3. ing.

また、図3に示すごとく、コア4の外表面40は、面取り部5bの周辺領域が、面取り部5bに近づくほど軸線方向外側に向かうように湾曲した形状になっている。
後述する製法を用いることにより、特に加工を施さなくても、自然にこのような形状にすることができる。
Further, as shown in FIG. 3, the outer surface 40 of the core 4 has a curved shape such that the peripheral area of the chamfered portion 5b is directed outward in the axial direction as the chamfered portion 5b is approached.
By using the manufacturing method described later, such a shape can be naturally formed without any particular processing.

また、本例のリアクトル1は図2に示すごとく、コア4と、柱状部材3と、コイル2とを収納する収納ケース7を備え、コア4の外表面40と、収納ケース7の内面70との間に、コア4を接着する接着層6が介在している。
接着層6として、例えばウレタン樹脂を好適に用いることができる。ウレタン樹脂は柔らかいため、コイル2の振動を吸収する効果もある。
Moreover, the reactor 1 of this example is provided with the storage case 7 which accommodates the core 4, the columnar member 3, and the coil 2, as shown in FIG. 2, the outer surface 40 of the core 4, the inner surface 70 of the storage case 7, An adhesive layer 6 for adhering the core 4 is interposed therebetween.
As the adhesive layer 6, for example, a urethane resin can be suitably used. Since the urethane resin is soft, it also has an effect of absorbing the vibration of the coil 2.

また、本例では図2に示すごとく、収納ケース7の底面に、柱状部材3の端面51が接触している。
さらに、本例では図2に示すごとく、柱状部材3の両方の端部に拡径部5が形成されている。
In this example, as shown in FIG. 2, the end surface 51 of the columnar member 3 is in contact with the bottom surface of the storage case 7.
Furthermore, in this example, as shown in FIG. 2, the enlarged diameter portions 5 are formed at both ends of the columnar member 3.

次に、図4〜図9を用いて、本例のリアクトル1の製造方法について説明する。
まず、図4に示すごとく、成形用の型8(収納ケース7とは異なる)を用意し、その中に柱状部材3とコイル2を入れる。
その後、図5に示すごとく、型8の中に液状のコア材4’を流し込む。このコア材4’は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に鉄粉を分散させたものであり、図5の段階では熱硬化性樹脂は硬化していない。
Next, the manufacturing method of the reactor 1 of this example is demonstrated using FIGS.
First, as shown in FIG. 4, a molding die 8 (different from the storage case 7) is prepared, and the columnar member 3 and the coil 2 are put therein.
Thereafter, as shown in FIG. 5, the liquid core material 4 ′ is poured into the mold 8. The core material 4 ′ is obtained by dispersing iron powder in a thermosetting resin such as an epoxy resin, and the thermosetting resin is not cured at the stage of FIG.

図6に示すごとく、コア材4’を所定量入れた後、熱処理を施すと、熱硬化性樹脂が硬化する。これにより、コア4、柱状部材3、コイル2が一体となる。
その後、コア4を冷却すると、図7に示すごとくコア4の体積が縮小し、型8とコア4との間に隙間400ができる。
これにより、図8に示すごとく、柱状部材3と、コイル2と、コア4とが一体となった部材14が型8から容易に取り出せるようになる。
As shown in FIG. 6, when a predetermined amount of the core material 4 ′ is added and then heat treatment is performed, the thermosetting resin is cured. Thereby, the core 4, the columnar member 3, and the coil 2 are united.
Thereafter, when the core 4 is cooled, the volume of the core 4 is reduced as shown in FIG. 7, and a gap 400 is formed between the mold 8 and the core 4.
As a result, as shown in FIG. 8, the member 14 in which the columnar member 3, the coil 2, and the core 4 are integrated can be easily removed from the mold 8.

面取り部5bの軸線方向長さは、コア4の収縮量よりも長くなるように設定されている。そのため、コア4の体積が収縮した後、コア4の外表面40(図3参照)は面取り部5bの外周面50にかかり、テーパ部5aの表面500にかからない。また、コア4の表面張力により、コア4の表面40は図3に示すように湾曲した形状になる。そのため、従来のリアクトル(図17参照)のように、コア91と柱状部材95aとの間に隙間96ができるという不具合が生じにくい。   The axial direction length of the chamfered portion 5 b is set to be longer than the contraction amount of the core 4. Therefore, after the volume of the core 4 contracts, the outer surface 40 (see FIG. 3) of the core 4 is applied to the outer peripheral surface 50 of the chamfered portion 5b and does not cover the surface 500 of the tapered portion 5a. Further, due to the surface tension of the core 4, the surface 40 of the core 4 has a curved shape as shown in FIG. 3. Therefore, unlike the conventional reactor (see FIG. 17), the problem that a gap 96 is formed between the core 91 and the columnar member 95a is unlikely to occur.

その後、図9に示すごとく、収納ケース7に液状の接着剤6を少量入れておき、そこに上記部材14を収納する。これにより、部材14と収納ケース7との隙間に接着剤6が入り込み(図2参照)、部材14と収納ケース7とを接着することが可能となる。
また、部材14を収納した後、ボルト10を使って部材14を収納ケース7に固定する。
Thereafter, as shown in FIG. 9, a small amount of the liquid adhesive 6 is put in the storage case 7, and the member 14 is stored therein. Thus, the adhesive 6 enters the gap between the member 14 and the storage case 7 (see FIG. 2), and the member 14 and the storage case 7 can be bonded.
Further, after the member 14 is stored, the member 14 is fixed to the storage case 7 using the bolt 10.

次に、リアクトル1が使用されている回路について説明する。図10は、車両に搭載された電力変換装置800の例である。図示するごとく、この電力変換装置800は、インバータ80、コンバータ81、直流電源84、からなる。インバータ80は、図示するごとく、複数個の半導体モジュール85からなる。各々の半導体モジュール85は、IGBT素子85aと、フライホイールダイオード85bを備えている。
直流電源84の電圧をコンバータ81によって昇圧し、その昇圧した電圧をインバータ80に入力する。そして、インバータ80において交流電力に変換し、その交流電力を使って三相交流モータ82を駆動し、車両を走行させる。
一方、コンバータ81は、本例のリアクトル1、半導体モジュール86から構成されている。半導体モジュール86のIGBT素子86aをスイッチング動作させることにより、図11に示す交流電流をリアクトル1に流す。これにより、直流電源84の電圧を昇圧している。
Next, a circuit in which the reactor 1 is used will be described. FIG. 10 is an example of a power conversion device 800 mounted on a vehicle. As illustrated, the power conversion device 800 includes an inverter 80, a converter 81, and a DC power source 84. As shown in the figure, the inverter 80 includes a plurality of semiconductor modules 85. Each semiconductor module 85 includes an IGBT element 85a and a flywheel diode 85b.
The voltage of DC power supply 84 is boosted by converter 81 and the boosted voltage is input to inverter 80. And it converts into alternating current power in the inverter 80, drives the three-phase alternating current motor 82 using the alternating current power, and makes a vehicle drive | work.
On the other hand, the converter 81 includes the reactor 1 and the semiconductor module 86 of this example. By switching the IGBT element 86a of the semiconductor module 86, an alternating current shown in FIG. As a result, the voltage of the DC power supply 84 is boosted.

次に、本例の作用効果につき説明する。
図2、図3に示すごとく、本例のリアクトル1では、柱状部材3に拡径部5が形成されている。拡径部5は、テーパ部5aと面取り部5bとからなり、コア4の外表面と柱状部材3との接触位置は面取り部5b上に位置している。
このようにすると、コア4の外表面40はテーパ部5aの表面500にかかるのではなく、面取り部5bの外周面50にかかることになる。面取り部5bの外周面50は、テーパ部5aの外周面と比較して、軸線を中心とした円筒に近い形状をしている。
上述のように、型8に液状のコア材4’を流し込み、冷却して固化することによりコアを製造する場合は、冷却時にコア4の体積が縮小する。しかし上記構成にすると、このような製法を用いた場合でも、面取り部5bの外周面50が円筒に近い形状をしているため、コア4が軸線方向に収縮しても、コア4と柱状部材3との間に隙間ができにくくなる。
そのため、コイルの振動によってコアが振動した場合でも、従来のように隙間96(図17参照)においてコア91の表面91aが柱状部材95に当たらなくなり、ノイズが発生しにくくなる。
Next, the function and effect of this example will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, in the reactor 1 of this example, the diameter-enlarged portion 5 is formed in the columnar member 3. The enlarged diameter portion 5 includes a tapered portion 5a and a chamfered portion 5b, and the contact position between the outer surface of the core 4 and the columnar member 3 is located on the chamfered portion 5b.
If it does in this way, the outer surface 40 of the core 4 will not cover the surface 500 of the taper part 5a but the outer peripheral surface 50 of the chamfered part 5b. The outer peripheral surface 50 of the chamfered portion 5b has a shape close to a cylinder centering on the axis, as compared with the outer peripheral surface of the tapered portion 5a.
As described above, when the core is manufactured by pouring the liquid core material 4 ′ into the mold 8 and cooling and solidifying, the volume of the core 4 is reduced during cooling. However, with the above configuration, even when such a manufacturing method is used, the outer peripheral surface 50 of the chamfered portion 5b has a shape close to a cylinder. Therefore, even if the core 4 contracts in the axial direction, the core 4 and the columnar member 3 is difficult to create a gap.
Therefore, even when the core vibrates due to the vibration of the coil, the surface 91a of the core 91 does not hit the columnar member 95 in the gap 96 (see FIG. 17) as in the prior art, and noise is less likely to occur.

また、図3に示すごとく、面取り部5bの周辺領域における、コア4の外表面40は、面取り部5bに近づくほど軸線方向外側に向かうように湾曲した形状になっている。
このようにすると、コア4と柱状部材3との間に隙間が一層、できにくくなる。そのため、コイル2の振動に起因するノイズが発生しにくい。
なお、上記製法(型8にコア材4’を流し込んで固化し、冷却する)を用いる場合は、コア材4’の粘度や面取り部5bの角度を調節すれば、特に加工を施さなくても、コア材に作用する表面張力によって、自然に上記形状にすることができる。
Further, as shown in FIG. 3, the outer surface 40 of the core 4 in the peripheral region of the chamfered portion 5b has a shape curved toward the outer side in the axial direction as it approaches the chamfered portion 5b.
If it does in this way, it will become difficult to make a clearance gap between the core 4 and the columnar member 3 further. Therefore, noise due to vibration of the coil 2 is unlikely to occur.
In addition, when using the said manufacturing method (pour core material 4 'into the type | mold 8 and solidify and cool), if the viscosity of core material 4' and the angle of the chamfering part 5b are adjusted, it will not need to process especially. The above shape can be naturally achieved by the surface tension acting on the core material.

また、図2に示すごとく、本例では、コア4と、柱状部材3と、コイル2とを収納する収納ケース7を備え、コア4の外表面40と、収納ケース7の内面70との間に、コア4を接着する接着層6が介在している。
従来のリアクトル1では、図18に示すごとく、コア91と、柱状部材95と、接着層93との熱膨張率が異なるため、加熱と冷却を繰り返しているうちに隙間96が徐々に拡大するという問題があった。すなわち、接着層が存在する場合は、ノイズが徐々に大きくなりやすい。
しかし本発明を用いれば、コア4と柱状部材3との間に隙間ができないため、上記問題が生じにくい。したがって、接着層6が存在する状態で本発明を適用すると、その効果が特に大きい。
Further, as shown in FIG. 2, in this example, a storage case 7 that stores the core 4, the columnar member 3, and the coil 2 is provided, and between the outer surface 40 of the core 4 and the inner surface 70 of the storage case 7. In addition, an adhesive layer 6 for adhering the core 4 is interposed.
In the conventional reactor 1, as shown in FIG. 18, since the thermal expansion coefficients of the core 91, the columnar member 95, and the adhesive layer 93 are different, the gap 96 gradually expands while heating and cooling are repeated. There was a problem. That is, when an adhesive layer is present, noise tends to increase gradually.
However, if the present invention is used, there is no gap between the core 4 and the columnar member 3, so that the above-described problem is hardly caused. Therefore, when the present invention is applied in the state where the adhesive layer 6 exists, the effect is particularly great.

また、図2に示すごとく、本例では、収納ケース7の底面に、柱状部材3の端面が接触している。
このようにすると、コイル2とコア4から発生した熱が柱状部材3を通り、さらに収納ケース7に伝わるため、冷却効率を特に高くすることができる。
As shown in FIG. 2, in this example, the end surface of the columnar member 3 is in contact with the bottom surface of the storage case 7.
In this way, the heat generated from the coil 2 and the core 4 passes through the columnar member 3 and is further transmitted to the storage case 7, so that the cooling efficiency can be particularly increased.

また、本例のリアクトル1は、図10に示すごとく、車両の電力変換装置800に用いられる。車両の電力変換装置800は大電流が流れるため、コイル2の振動の振幅が大きく、ノイズが大きくなりやすい。また、乗員に聞こえないようにするために、ノイズを低減する要求が特に大きい。
さらに、図13に示すごとく、車両を走行させた時はリアクトルの温度が上昇し、走行しない場合は温度が下がる。このように温度差が大きいため、従来のリアクトルでは、上述したように隙間が徐々に拡大し、ノイズが大きくなるという問題が生じやすいが、本発明の場合は隙間が生じないため、このような問題が発生しにくい。
このように、本例のリアクトルは、車両用の電力変換装置に用いると特に効果が大きい。
Moreover, the reactor 1 of this example is used for the power converter device 800 of a vehicle as shown in FIG. Since a large current flows through the power conversion device 800 of the vehicle, the amplitude of vibration of the coil 2 is large and noise tends to increase. In addition, there is a particularly great demand for reducing noise in order not to be heard by passengers.
Furthermore, as shown in FIG. 13, when the vehicle is driven, the temperature of the reactor increases, and when the vehicle is not driven, the temperature decreases. As described above, since the temperature difference is large, the conventional reactor is likely to have a problem that the gap gradually expands and noise increases as described above, but in the case of the present invention, the gap does not occur. Problems are less likely to occur.
Thus, the reactor of this example is particularly effective when used in a vehicle power converter.

以上のごとく、本例によれば、コイル2やコア4を効率よく冷却でき、かつノイズを低減できるリアクトル1を提供することができる。   As described above, according to this example, it is possible to provide the reactor 1 that can efficiently cool the coil 2 and the core 4 and can reduce noise.

(実施例2)
本例は、図13に示すごとく、リアクトル1に蓋71を設けた例である。この蓋71は金属板からなり、螺子15によって収納ケース7に固定されている。また、柱状部材3は両方の端部に拡径部5が形成されている。一方の拡径部5xは収納ケース7の底面に接触しており、他方の拡径部5yは蓋71に接触している。
その他、実施例1と同様の構成を有する。
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 13, the reactor 1 is provided with a lid 71. The lid 71 is made of a metal plate and is fixed to the storage case 7 by screws 15. Further, the columnar member 3 has an enlarged diameter portion 5 formed at both ends. One enlarged diameter portion 5 x is in contact with the bottom surface of the storage case 7, and the other enlarged diameter portion 5 y is in contact with the lid 71.
In addition, the configuration is the same as that of the first embodiment.

本例の作用効果について説明する。本例では、柱状部材3の一方の拡径部5xが収納ケース7の底面に接触し、他方の拡径部5yが蓋71に接触する。そのため、コイル2およびコア4から発生した熱が収納ケース7と蓋71の双方に伝達される。これにより、放熱効率を高めることができる。   The effect of this example will be described. In this example, one enlarged diameter portion 5 x of the columnar member 3 contacts the bottom surface of the storage case 7, and the other enlarged diameter portion 5 y contacts the lid 71. Therefore, heat generated from the coil 2 and the core 4 is transmitted to both the storage case 7 and the lid 71. Thereby, heat dissipation efficiency can be improved.

(実施例3)
本例は、面取り部5bの形状を変えた例である。図14に示すごとく、本例の面取り部5bは、若干テーパがつけられている。このようにすると、実施例1と比較して、面取り部5bと収納ケース7との接触面積を多少増やすことができる。そのため、放熱効率が高まる。
一方、面取り部5bを、テーパ部5aに近い角度にすると、図15の比較例に示すごとく、隙間96ができてしまう。そのため、面取り部5bは、あまり角度をつけない方が好ましい。
面取り部5bの外周面50と、端面51とのなす角度θは、60°〜90°が好ましい。θがこの範囲内であれば、コア4と面取り部5bとの間に隙間ができにくい。上記角度θは、75°〜90°であることが更に好ましく、実施例1のように90°にすることが最も好ましい。
(Example 3)
In this example, the shape of the chamfered portion 5b is changed. As shown in FIG. 14, the chamfered portion 5b of this example is slightly tapered. In this way, the contact area between the chamfered portion 5b and the storage case 7 can be slightly increased as compared with the first embodiment. Therefore, the heat dissipation efficiency increases.
On the other hand, when the chamfered portion 5b is at an angle close to the tapered portion 5a, a gap 96 is formed as shown in the comparative example of FIG. For this reason, it is preferable that the chamfered portion 5b does not have an angle.
The angle θ formed between the outer peripheral surface 50 of the chamfered portion 5b and the end surface 51 is preferably 60 ° to 90 °. If θ is within this range, it is difficult to form a gap between the core 4 and the chamfered portion 5b. The angle θ is more preferably 75 ° to 90 °, and most preferably 90 ° as in the first embodiment.

1 リアクトル
2 コイル
3 柱状部材
30 軸線方向中央部
4 コア
5 拡径部
5a テーパ部
5b 面取り部
50(面取り部の)外周面
51,52(面取り部の)端面
6 接着層
7 収納ケース
70(収納ケースの)内面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reactor 2 Coil 3 Columnar member 30 Axis direction center part 4 Core 5 Expanded part 5a Taper part 5b Chamfering part 50 (Chamfering part) Outer peripheral surface 51, 52 (Chamfering part) End face 6 Adhesive layer 7 Storage case 70 (Storage) Inner surface of the case

Claims (4)

絶縁樹脂の中に磁性体の粉末が分散した磁性粉末混合樹脂からなるコアと、
該コア内に埋設され、通電により磁束が発生するコイルと、
上記コイルの内側に位置し、該コイルの軸線方向を向く柱状に形成されるとともに、軸線方向両端面をコア外表面から露出させた状態で上記コア内に埋設された柱状部材とを備え、
上記柱状部材は、その両端部のうち少なくとも一方の端部に、軸線方向中央部よりも外径が大きい拡径部が形成され、該拡径部は、上記軸線方向外側に向かうほど外径が次第に大きくなるテーパ部と、該テーパ部の軸線方向外側に位置し上記テーパ部表面の延長方向よりも軸線方向に近づくように外周面が面取り状にされた面取り部とを有し、
上記コアの外表面と上記柱状部材との接触位置は上記面取り部上に位置しており、
上記面取り部の周辺領域における、上記コアの上記外表面は、上記面取り部に近づくほど軸線方向外側に向かうように湾曲した形状になっており、
上記コアは、液状の上記磁性粉末混合樹脂を硬化させて形成したものであり、
上記軸線方向における上記面取り部の長さは、上記磁性粉末混合樹脂が硬化するときの、上記軸線方向における上記コアの収縮長さよりも長いことを特徴とするリアクトル。
A core made of a magnetic powder mixed resin in which magnetic powder is dispersed in an insulating resin;
A coil embedded in the core and generating magnetic flux when energized;
A columnar member located inside the coil and formed in a columnar shape facing the axial direction of the coil, and embedded in the core in a state where both axial end surfaces are exposed from the outer surface of the core,
The columnar member is formed with an enlarged diameter portion having an outer diameter larger than that of the central portion in the axial direction at at least one end portion of the both end portions, and the outer diameter of the enlarged diameter portion increases toward the outer side in the axial direction. A taper portion that gradually increases, and a chamfered portion whose outer peripheral surface is chamfered so as to be closer to the axial direction than the extending direction of the surface of the taper portion located outside the taper portion in the axial direction;
The contact position between the outer surface of the core and the columnar member is located on the chamfered portion ,
The outer surface of the core in the peripheral region of the chamfered portion has a shape that is curved toward the outer side in the axial direction as it approaches the chamfered portion,
The core is formed by curing the liquid magnetic powder mixed resin,
The length of the chamfered portion in the axial direction is longer than the contraction length of the core in the axial direction when the magnetic powder mixed resin is cured .
請求項1において、上記コアと、上記柱状部材と、上記コイルとを収納する収納ケースを備え、上記コアの外表面と、上記収納ケースの内面との間に、上記コアを接着する接着層が介在していることを特徴とするリアクトル。 Oite to claim 1, and the core, and the columnar member, comprising a housing case for housing and the coil, and the outer surface of the core, between the inner surface of the housing case, the adhesive for bonding the core Reactor characterized by intervening layers. 請求項において、上記収納ケースの底面に、上記柱状部材の端面が接触していることを特徴とするリアクトル。 The reactor according to claim 2, wherein an end surface of the columnar member is in contact with a bottom surface of the storage case. 請求項1〜請求項のいずれか1項において、上記柱状部材の両方の端部に上記拡径部が形成されていることを特徴とするリアクトル。 The reactor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the enlarged-diameter portion is formed at both ends of the columnar member.
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