[go: up one dir, main page]

WO2016185712A1 - リアクトル - Google Patents

リアクトル Download PDF

Info

Publication number
WO2016185712A1
WO2016185712A1 PCT/JP2016/002404 JP2016002404W WO2016185712A1 WO 2016185712 A1 WO2016185712 A1 WO 2016185712A1 JP 2016002404 W JP2016002404 W JP 2016002404W WO 2016185712 A1 WO2016185712 A1 WO 2016185712A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
metal structure
core
reactor
side wall
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/002404
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
伸哉 松谷
朝日　俊行
小谷　淳一
浩史 冨田
植松　秀典
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority to JP2017518764A priority Critical patent/JP6596676B2/ja
Priority to US15/570,520 priority patent/US10607763B2/en
Publication of WO2016185712A1 publication Critical patent/WO2016185712A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H01F27/22—Cooling by heat conduction through solid or powdered fillings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H01F27/022—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances

Definitions

  • This disclosure relates to a reactor that is a passive element using inductance.
  • a reactor generally has a configuration in which a coil is wound around a core, and is mainly used for an electric circuit through which a large current flows. A loss occurs in the reactor core and coil, and this loss becomes thermal energy. The greater the current that flows through the reactor, the greater the loss that is generated, and the more the reactor generates heat.
  • a reactor having a case made of a bottom plate portion made of metal and a side wall portion independent of the bottom plate portion is known.
  • the side wall of the reactor is made of resin or at least part of metal.
  • the bottom plate portion functions as a coil heat dissipation path (see Patent Document 1).
  • Reactors whose case is made of aluminum with high thermal conductivity are also known.
  • This reactor has a core part which accommodated the core material inside the resin member.
  • the core part has a filler outflow prevention part.
  • the resin member that accommodates the core material and the filler outflow prevention portion are integrally configured.
  • the filler outflow prevention part has a function of extending the height of the side surface of the case (see Patent Document 2).
  • a reactor is known in which a bottom plate portion and a side wall portion of a case are independent from each other, and a bottom plate portion and a side wall portion are made of an insulating resin. Utilizing the fact that this reactor is an insulating resin, the terminal of the coil is held by the case (see Patent Document 3).
  • a reactor having a box-shaped case having a bottom surface and side walls made of metal is known.
  • This reactor has a notch in a part of the end portion on the side away from the bottom surface of the side wall, and an insulating wall portion is attached to the notch. The end of the coil is inserted through the insulating wall portion (see Patent Document 4).
  • the reactor includes a coil body, an exterior case, and a filler.
  • the coil body has a core and a coil wound around the core.
  • the exterior case has a metal structure and a resinous frame.
  • the metal structure has a bottom surface and side walls standing from the bottom surface. The bottom surface and the side wall of the metal structure are integrally formed.
  • the frame is installed on the opposite side of the bottom surface of the metal structure.
  • the exterior case stores a core and a coil.
  • the filler is filled between the outer case and the coil body.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a reactor according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the reactor in the embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the coil body of the reactor in the embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the bobbin and core of the reactor in the embodiment.
  • reactors are used in the drive circuits of these motors.
  • driving characteristics such as acceleration performance
  • reactors are also expected to support large currents.
  • the reactor's response to large currents is also a response to heat generation.
  • the bottom plate portion and the side wall portion are configured independently. Therefore, the thermal conductivity between the bottom plate part and the side wall part is low. Therefore, the heat transmitted to the side wall portion is difficult to move to the bottom plate portion, which is a heat dissipation path, and efficient heat dissipation is difficult.
  • the resin member that houses the core material and the filler outflow prevention portion are integrally formed. Due to this structure, a part of the core material is not covered with the filler. Therefore, heat from a part of the core material is not efficiently transmitted from the resin member to the case, and the heat dissipation characteristics of the reactor are deteriorated.
  • the bottom plate portion of the case has a configuration independent of the side wall portion. And both the baseplate part and the side wall part are made from insulating resin. Therefore, heat dissipation is inferior.
  • Patent Document 4 The reactor described in Patent Document 4 is inferior in assembly work efficiency because the end of the coil is inserted through the insulating wall.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a reactor 10 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of reactor 10 in the embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of coil body 80 of reactor 10 in the embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the bobbin 50 and the core 40 of the reactor 10 according to the embodiment.
  • the display of the coil body 80 is omitted.
  • the display of the filler 70 is omitted.
  • the reactor 10 includes a coil body 80, an exterior case 11, and a filler 70.
  • the coil body 80 includes a core 40 and a coil 60 wound around the core 40.
  • the outer case 11 includes a metal structure 30 and a resinous frame 20.
  • the metal structure 30 has a bottom surface 31 and a side wall 32 standing from the bottom surface 31.
  • the bottom surface 31 and the side wall 32 of the metal structure 30 are integrally formed.
  • the frame body 20 is installed on the opposite side of the bottom surface 31 of the metal structure 30.
  • the outer case 11 houses the core 40 and the coil 60.
  • the filler 70 is filled between the outer case 11 and the coil body 80.
  • the reactor 10 may have a bobbin 50.
  • the configuration of the reactor 10 will be described in detail.
  • the outer case 11 has a frame 20 and a metal structure 30.
  • the frame 20 is made of resin.
  • the metal structure 30 is made of metal.
  • the metal structure 30 is preferably formed of a material having high thermal conductivity such as aluminum or copper.
  • the metal structure 30 has a bottom surface 31 and a side wall 32.
  • the side wall 32 is erected from the bottom surface 31.
  • the side wall 32 has four wall surfaces.
  • the bottom surface 31 is not limited to a substantially rectangular shape, but may be a polygon, a circle, or an ellipse other than a rectangle.
  • the bottom surface 31 and the side wall 32 are integrally formed.
  • that the bottom surface 31 and the side wall 32 are integrally formed means that the bottom surface 31 and the side wall 32 are not formed independently of each other but are inseparably formed.
  • the metal structure 30 is formed by, for example, a die casting method.
  • the frame 20 has a side wall 21, a terminal portion 22, and an upper surface 23.
  • the side wall 21 of the frame 20 is positioned on the extension of the side wall 32 of the metal structure 30, and the terminal portion 22 is positioned so as to protrude outward from the side wall 32 of the metal structure 30.
  • the upper surface 23 is a plane including the upper end of the terminal portion 22 of the frame body 20.
  • An opening 24 is formed in the frame body 20.
  • a stopper 25 and a stopper 26 may be formed on the upper surface 23 of the frame 20. The stopper 25 and the stopper 26 prevent the core 40 and the coil 60 from passing through the opening 24.
  • the filler 70 is filled in the outer case 11.
  • the filler 70 is filled between the outer case 11 and the coil body 80.
  • the filler 70 is preferably an insulator. Even if the coil 60 itself is coated and insulated, the filler 70 is preferably an insulator for further improvement of reliability.
  • the filler 70 is filled between the core 40 and the coil 60 and the outer case 11 without a gap.
  • a resin is used as an example of the filler 70. It is preferable that the heat generated from the core 40 and the coil 60 is efficiently transmitted to the outer case 11, particularly the metal structure 30 by the filler 70. Therefore, it is preferable to use the filler 70 having high thermal conductivity.
  • a filler 70 a material in which at least one of silicon resin, epoxy resin, acrylic resin, and liquid crystal polymer is mixed with at least one of alumina, aluminum nitride, boron nitride, and carbon having excellent thermal conductivity. Can be used.
  • a filler 70 containing a magnetic material may be used.
  • a resin containing magnetic powder such as FeAlSi or ferrite can be used.
  • the surface of the insulator is preferably covered with an insulator.
  • the filling material 70 is made of silicon resin mixed with alumina.
  • the core 40 is a magnetic metal composite.
  • a Fe-based magnetic metal powder for example, a composite of Fe, FeSi, FeAlSi, FeNi, or amorphous magnetic powder, and an insulator is pressed into a predetermined shape, or poured into a predetermined shape. Is formed.
  • the core 40 is produced by heat-treating at a high temperature of 600 ° C. or higher.
  • the core 40 of the present embodiment has gaps 41 to 46 in order to improve DC superimposition. The number of gaps and the position of the gaps are determined according to the characteristics required for the reactor 10. Further, depending on the characteristics required for the reactor 10, a gap is not necessary.
  • the core 40 has, for example, a “square” shape in a top view.
  • the bobbin 50 is configured to cover a part of the core 40. Specifically, the coil 60 covers the core 40 when the coil 60 is wound around the bobbin 50. That is, the coil 60 is not wound directly around the core 40 but is wound through the bobbin 50. In other words, the coil 60 is indirectly wound around the core 40.
  • the bobbin 50 is an insulator and is made of an ABS resin or an engineering plastic resin obtained by blending glass with nylon resin. The bobbin 50 enhances the insulation between the core 40 and the coil 60. As a result, the reliability of the reactor 10 is increased.
  • the bobbin 50 also has a function of holding the core 40 and the coil 60 and fixing them to the outer case 11.
  • the coil 60 has a configuration in which a single conductor is wound.
  • the coil 60 has a portion wound around the central axis 60a and a portion wound around the central axis 60b.
  • the coil 60 should have a low DC resistance. Therefore, as the material of the coil 60, for example, copper is suitable.
  • Various conductors are used as conductors constituting the coil 60. In the present embodiment, a rectangular copper wire is used as the conductor of the coil 60.
  • the coil 60 is formed by so-called edgewise winding. However, the present invention is not limited to these.
  • the first tip of the coil 60 and the terminal 61 are crimped to the connection component 63.
  • the first tip portion of the coil 60 and the terminal 61 are physically and electrically connected by the connection component 63.
  • the first tip of the coil 60 is electrically connected to the terminal 61.
  • a second tip portion of the coil 60 and the terminal 62 are crimped to the connection component 64. That is, the second tip of the coil 60 and the terminal 62 are physically and electrically connected by the connection component 64.
  • the second tip of the coil 60 is electrically connected to the terminal 62.
  • the terminals 61 and 62 are fixed to the frame body 20.
  • the connection parts 63 and 64 are located in the exterior case 11 in a top view. That is, the connection part between the coil 60 and the terminals 61 and 62 is located in the outer case 11 in a top view.
  • the terminal 61 and the terminal 62 are attached to the frame 20 by insert molding.
  • the bobbin 50 may be configured to be split.
  • the coil 60 may be wound around the bobbin 50 in a state where the bobbin 50 is divided into two, and then the two bobbins 50 may be integrated.
  • the core 40 may also be configured so that it can be divided.
  • the core 40 may be attached to the bobbin 50 in a divided state and then integrated.
  • the heat radiation of the reactor 10 is performed by transferring heat to the outer case 11 and radiating heat from the outer case 11.
  • the heat radiation performance per unit area on the bottom surface 31 and the side wall 32 of the metal structure 30 varies depending on the shape, arrangement, fixing method, relationship with other members other than the reactor 10, and the like of the bottom surface 31 and the side wall 32 of the metal structure 30. To do. A place with excellent heat dissipation characteristics has a lower temperature rise than other places if the other conditions are the same. Therefore, heat from other places is easily received. Since the bottom surface 31 and the side wall 32 of the metal structure 30 are integrally formed, the thermal resistance between the bottom surface 31 and the side wall 32 is small, and the thermal conductivity is excellent.
  • Reactor 10 of the present embodiment has good heat transfer in metal structure 30. Therefore, for example, it is very useful when a part of the metal structure 30 (for example, the bottom surface 31) is brought into contact with the cooling pipe to radiate heat from the reactor 10.
  • both the central axis 60a and the central axis 60b of the coil 60 intersect with the side wall 32 of the metal structure 30. That is, the metal structure 30 houses at least a part of the coil body 80. Thereby, most of the heat generated from the core 40 and the heat generated from the coil 60 can be transmitted to the side wall 32 and the bottom surface 31 of the metal structure 30. As a result, the heat dissipation characteristics of the reactor 10 are improved. If the entire core 40 is configured to fit in the space surrounded by the side wall 32 and the bottom surface 31 of the metal structure 30, more heat generated from the core 40 is generated on the side wall 32 and the bottom surface 31 of the metal structure 30.
  • the core 40 is preferably surrounded by the side wall 32 of the metal structure 30. It is more preferable that the core 40 and the coil 60 be configured to fit in the space surrounded by the side wall 32 and the bottom surface 31 of the metal structure 30 because the heat dissipation characteristics can be further improved. That is, the coil body 80 is preferably surrounded by the side wall 32 of the metal structure 30.
  • the reactor 10 of the present disclosure includes the core 40, the coil 60 wound around the core 40, and the outer case 11 that houses the core 40 and at least a part of the coil 60. Further, the filler 70 may be filled between the outer case 11 and the coil body 80.
  • the exterior case 11 has a frame body 20 made of resin and a metal structure 30 made of metal.
  • the metal structure 30 has a bottom surface 31 and side walls 32 standing from the bottom surface 31, and the bottom surface 31 and the side walls 32 of the metal structure 30 are integrally formed. With this configuration, the heat dissipation characteristics are improved. Further, since the frame body 20 is made of resin, it is not necessary to take a creepage distance for withstand voltage more than necessary, and the degree of freedom in design is high.
  • the central axis of the coil 60 of the reactor 10 of the present disclosure intersects the side wall 32 of the metal structure 30. With this configuration, most of the heat generated in the coil 60 and the core 40 can be radiated from the metal structure 30.
  • the reactor 10 of the present disclosure further includes terminals 61 and 62 that are connected to the coil 60, and the terminals 61 and 62 are fixed to the frame body 20. Since the reactor 10 has a function of fixing the terminals 61 and 62 to the frame body 20, an increase in the number of parts can be suppressed and the reactor 10 can be manufactured at low cost.
  • connection portion between the coil 60 and the terminals 61 and 62 is located in the outer case 11 in a top view. Since the connecting portion is in the outer case 11 when viewed from above, the area of the reactor 10 as a whole is reduced. Moreover, since the frame 20 is formed of resin, it is not necessary to take a creepage distance for withstand voltage more than necessary, and the reactor 10 can be made small.
  • the frame 20 has an opening 24, and stoppers 25 and 26 that prevent the core 40 and the coil 60 from passing through the opening 24 are formed on the upper surface of the frame 20. Yes. With this configuration, the core 40 and the coil 60 can be reliably stored in the outer case 11.
  • the heat dissipation characteristics are improved by the reactor 10 of the present disclosure.
  • the reactor of the present disclosure is useful as a passive element using inductance.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)

Abstract

リアクトルは、コイル体と、外装ケースと、充填材とを備える。コイル体は、コアと、コアに巻回されたコイルとを有する。外装ケースは、金属構造体と、樹脂性の枠体とを有する。金属構造体は、底面と、底面から立設する側壁とを有する。金属構造体の底面と側壁とは一体的に形成されている。枠体は、金属構造体の底面の反対側に設置されている。外装ケースは、コアと、コイルとを収納している。充填材は、外装ケースとコイル体との間に充填されている。

Description

リアクトル
　本開示は、インダクタンスを利用した受動素子であるリアクトルに関する。
　リアクトルは、一般的にコアの周りにコイルを巻回した構成であり、主に大電流が流れる電気回路に用いられる。リアクトルのコアとコイルにおいて損失が発生し、この損失は熱エネルギーとなる。リアクトルに流れる電流が大きい程、発生する損失は大きくなるので、リアクトルの発熱は多くなる。
　金属からなる底板部と、底板部とは独立した側壁部とからなるケースを有するリアクトルが知られている。このリアクトルの側壁部は樹脂、または少なくとも一部が金属で形成されている。底板部はコイルの放熱経路としての機能を有する（特許文献１参照）。
　熱伝導性の高いアルミニウム等でケースを構成したリアクトルも知られている。このリアクトルは、樹脂部材の内部にコア材を収容したコア部を有する。コア部は充填材流出防止部を有している。コア材を収容する樹脂部材と充填材流出防止部とは一体的に構成されている。充填材流出防止部は、ケースの側面の高さを延長する機能を有する（特許文献２参照）。
　ケースの底板部および側壁部が互いに独立した構成で、底板部および側壁部が絶縁樹脂で構成されたリアクトルが知られている。このリアクトルは絶縁樹脂であることを利用して、コイルの端子をケースで保持している（特許文献３参照）。
　金属からなる底面と側壁とを備えた箱状のケースを有するリアクトルが知られている。このリアクトルは側壁の底面から離れた側の端部の一部に切欠きを有し、この切欠きに絶縁璧部が取り付けられている。絶縁璧部にはコイルの端部が挿通されている（特許文献４参照）。
特開２０１４－０９３３７５号公報 特開２０１３－２２９４０６号公報 特開２０１３－１４５８５０号公報 特開２０１０－１６６０１３号公報
　リアクトルは、コイル体と、外装ケースと、充填材とを備える。コイル体は、コアと、コアに巻回されたコイルとを有する。外装ケースは、金属構造体と、樹脂性の枠体とを有する。金属構造体は、底面と、底面から立設する側壁とを有する。金属構造体の底面と側壁とは一体的に形成されている。枠体は、金属構造体の底面の反対側に設置されている。外装ケースは、コアと、コイルとを収納している。充填材は、外装ケースとコイル体との間に充填されている。
図１は、実施の形態におけるリアクトルの全体斜視図である。 図２は、実施の形態におけるリアクトルの分解斜視図である。 図３は、実施の形態におけるリアクトルのコイル体の分解斜視図である。 図４は、実施の形態におけるリアクトルのボビンとコアの分解斜視図である。
　近年、ハイブリッドカーや電気自動車の普及に伴い、リアクトルは、これらのモータの駆動回路に用いられている。加速性能などの走行特性を向上させるため、モータの大電流化がなされているハイブリッドカーや電気自動車が存在する。モータの大電流化に伴い、リアクトルも大電流対応が望まれている。リアクトルの大電流対応は、発熱に対する対応でもある。
　特許文献１に記載のリアクトルにおいて、底板部と側壁部とは独立した構成である。そのため、底板部と側壁部との間の熱伝導率は低い。従って、側壁部に伝わった熱は、放熱経路である底板部へ移動しにくく、効率的な放熱が難しい。
　特許文献２に記載のリアクトルにおいて、コア材を収納する樹脂部材と充填材流出防止部とが一体的に形成されている。この構造上、コア材の一部が充填材に覆われていない。よって、コア材の一部からの熱は、樹脂部材から効率的にケースに伝えられず、リアクトルの放熱特性が悪化する。
　特許文献３に記載のリアクトルにおいて、ケースの底板部は、側壁部とは独立した構成である。そして、底板部と側壁部とは、ともに絶縁性樹脂から作られている。そのため、放熱性に劣る。
　特許文献４に記載のリアクトルは、コイルの端部を絶縁璧部に挿通させるため、組立の作業効率が劣る。
　（実施の形態）
　本開示のリアクトル１０について、以下、説明する。図１は、実施の形態におけるリアクトル１０の全体斜視図である。図２は、実施の形態におけるリアクトル１０の分解斜視図である。図３は、実施の形態におけるリアクトル１０のコイル体８０の分解斜視図である。図４は、実施の形態におけるリアクトル１０のボビン５０とコア４０の分解斜視図である。なお、図１において、コイル体８０の表示を省略している。図２において、充填材７０の表示を省略している。
　リアクトル１０は、コイル体８０と、外装ケース１１と、充填材７０とを備える。コイル体８０は、コア４０と、コア４０に巻回されたコイル６０とを有する。外装ケース１１は、金属構造体３０と、樹脂性の枠体２０とを有する。金属構造体３０は、底面３１と、底面３１から立設する側壁３２とを有する。金属構造体３０の底面３１と側壁３２とは一体的に形成されている。枠体２０は、金属構造体３０の底面３１の反対側に設置されている。外装ケース１１は、コア４０と、コイル６０とを収納している。充填材７０は、外装ケース１１とコイル体８０との間に充填されている。
　リアクトル１０は、ボビン５０を有していてもよい。以下、リアクトル１０の構成を詳細に説明する。
　外装ケース１１は、枠体２０および金属構造体３０を有する。枠体２０は、樹脂で形成されている。金属構造体３０は、金属で形成されている。金属構造体３０はアルミニウム、銅等の熱伝導性の高い物質で形成されることが好ましい。
　金属構造体３０は、底面３１と側壁３２とを有する。側壁３２は底面３１から立設している。本実施の形態において、底面３１は略矩形状であるので、側壁３２は４個の璧面である。ただし、底面３１は略矩形状に限らず、矩形状以外の多角形や円形や楕円形でもよい。底面３１および側壁３２は一体的に形成されている。ここで、底面３１および側壁３２が一体的に形成されているとは、底面３１および側壁３２が互いに独立した構成要素ではなく、一体不可分に形成されているということである。金属構造体３０は例えばダイカスト法により成形されている。
　枠体２０は、側壁２１、端子部２２、および上面２３を有する。枠体２０の側壁２１は金属構造体３０の側壁３２の延長上に位置し、端子部２２は金属構造体３０の側壁３２よりも外側に突出するように位置する。上面２３は枠体２０の端子部２２の上端を含む平面である。また、枠体２０には、開口部２４が形成されている。さらに、枠体２０の上面２３には、ストッパ２５、およびストッパ２６が形成されていてもよい。ストッパ２５、およびストッパ２６はコア４０およびコイル６０が開口部２４を通り抜けるのを防止する。
　充填材７０は外装ケース１１内に充填されている。言い換えれば、外装ケース１１とコイル体８０との間には、充填材７０が充填されている。ここで、充填材７０は絶縁体であるのが好ましい。なお、コイル６０自体が被覆され、絶縁化されていても、さらなる信頼性向上のため、充填材７０は絶縁体であるのが好ましい。充填材７０は、コア４０およびコイル６０と、外装ケース１１との間に隙間なく充填される。充填材７０の一例として、樹脂が用いられる。充填材７０により、コア４０およびコイル６０からの発熱が効率よく外装ケース１１、特に金属構造体３０に伝わるのが好ましい。そのために、熱伝導性の高い充填材７０を用いるのが好ましい。そのような充填材７０の一例として、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、液晶ポリマーの少なくとも１つに、熱伝導性の優れたアルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、カーボンの少なくとも１つを混合した材料を用いることができる。リアクトル１０の磁気特性を向上させるために、磁性体を含有した充填材７０を用いてもよい。そのような充填材７０の一例として、ＦｅＡｌＳｉやフェライト等の磁性粉を含有する樹脂を用いることができる。磁性体自体が絶縁物でない場合には、絶縁体の表面は絶縁体で被覆されているのが好ましい。本実施の形態においては、充填材７０はアルミナが混合されたシリコン樹脂を用いている。
　コア４０は磁性体の金属複合体である。金属複合体としては、Ｆｅ系の磁性金属粉、例えばＦｅ、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＮｉ、またはアモルファス磁性粉と、絶縁体との複合体を、所定の形状に、加圧成形、あるいは流し込み等をすることにより形成される。そして、場合によっては、６００℃以上の高温で熱処理することにより、コア４０が作製される。本実施の形態のコア４０は、図４に示すように、直流重畳性の向上のため、ギャップ４１～４６を有する。ギャップの数およびギャップの位置はリアクトル１０に求められる特性に応じて決定される。また、リアクトル１０に求められる特性によっては、ギャップは不要である。コア４０は例えば、上面視において、「ロ」字（ｈｏｌｌｏｗ　ｓｑｕａｒｅ）の形状を有する。
　ボビン５０はコア４０の一部を覆う構成である。具体的には、コイル６０がボビン５０に巻回されることにより、コイル６０がコア４０を覆っている。すなわち、コイル６０は直接的にコア４０に巻回されずに、ボビン５０を介して巻回されている。言い換えれば、コイル６０は、間接的にコア４０に巻回されている。ボビン５０は絶縁体であり、ＡＢＳ樹脂、あるいはナイロン樹脂にガラスをブレンドしたエンジニアリング・プラスチック樹脂等から形成されている。ボビン５０は、コア４０とコイル６０との間の絶縁性を高める。その結果、リアクトル１０の信頼性が高まる。ボビン５０は、コア４０およびコイル６０を保持し、それらを外装ケース１１に固定させる機能も有している。
　図３に示すように、コイル６０は一本の導体を巻回した構成を有する。コイル６０は中心軸６０ａを中心として巻回された部分と、中心軸６０ｂを中心として巻回された部分とを有する。コイル６０は直流抵抗が小さい方がよい。そのため、コイル６０の材質としては、例えば、銅が好適である。コイル６０を構成する導体として、様々な形状の導体が用いられる。本実施の形態では、コイル６０の導体として平角銅線を用いている。また、コイル６０は、所謂エッジワイズ巻きで形成されている。しかし、本発明はこれらに限定されない。接続部品６３には、コイル６０の第１の先端部および端子６１が圧着されている。すなわち、コイル６０の第１の先端部と端子６１とは、接続部品６３によって物理的および電気的に接続している。要するにコイル６０の第１の先端部は、端子６１に電気的に接続している。接続部品６４には、コイル６０の第２の先端部および端子６２が圧着されている。すなわち、コイル６０の第２の先端部と端子６２とは、接続部品６４によって物理的および電気的に接続している。要するに、コイル６０の第２の先端部は、端子６２に電気的に接続している。また、端子６１、６２は、枠体２０に固定される。さらに、接続部品６３、６４は、上面視にて外装ケース１１内に位置している。すなわち、コイル６０と端子６１、６２との接続部は、上面視にて外装ケース１１内に位置している。
　端子６１および端子６２は、枠体２０にインサート成形により取り付けられている。
　なお、ボビン５０は、分割できるように構成されていてもよい。例えば、ボビン５０が２つに分割された状態で、ボビン５０にコイル６０がコイル状に巻回され、その後、２つのボビン５０が一体化されてもよい。また、コア４０も、分割できるように構成されていてもよい。例えば、コア４０は、分割された状態でボビン５０に装着され、その後、一体化されても良い。
　リアクトル１０の放熱は、外装ケース１１に熱を移動させて、外装ケース１１から放熱させることによって行なわれる。金属構造体３０の底面３１と側壁３２における単位面積当たりの放熱性能は、金属構造体３０の底面３１および側壁３２の形状、配置、固定方法、リアクトル１０以外の他の部材との関係などによって変化する。放熱特性が優れる場所は、他の条件が同じであれば他の場所に比べ温度上昇が低い、そのため、他の場所からの熱を受け入れやすい。金属構造体３０の底面３１および側壁３２は一体的に形成されているので、底面３１と側壁３２との間は熱抵抗が小さく、熱伝導性に優れている。そのため、金属構造体３０の底面３１および側壁３２の熱は、放熱特性が良好な場所へ伝達されやすい。その結果、リアクトル１０の放熱特性は向上する。本実施の形態のリアクトル１０は、金属構造体３０内における熱の移動が良好である。そのため、例えば、金属構造体３０の一部（例えば底面３１）を冷却用パイプに接触させてリアクトル１０の放熱を行なう場合に非常に有用である。
　本実施の形態において、金属構造体３０の側壁３２は、十分な深さを有しているので、コイル６０の中心軸６０ａおよび中心軸６０ｂは、ともに金属構造体３０の側壁３２と交差する。すなわち、金属構造体３０は、コイル体８０の少なくとも一部を収納している。これにより、コア４０からの発熱とコイル６０からの発熱の多くを、金属構造体３０の側壁３２および底面３１に伝えることができる。その結果、リアクトル１０の放熱特性が向上する。コア４０全体が、金属構造体３０の側壁３２および底面３１に囲まれた空間内に収まるような構成であれば、さらに多くのコア４０からの発熱を金属構造体３０の側壁３２および底面３１に逃がすことができるので好ましい。すなわち、コア４０は、金属構造体３０の側壁３２に囲まれているのが好ましい。コア４０およびコイル６０が、金属構造体３０の側壁３２および底面３１に囲まれた空間内に収まるような構成であれば、さらに放熱特性を向上させることができ、より好ましい。すなわち、コイル体８０は、金属構造体３０の側壁３２に囲まれているのが好ましい。
　上記のように、本開示のリアクトル１０は、コア４０と、コア４０に巻回されたコイル６０と、コア４０およびコイル６０の少なくとも一部を収納している外装ケース１１とを備えている。また、外装ケース１１とコイル体８０との間に充填材７０が充填されていてもよい。外装ケース１１は、樹脂からなる枠体２０と、金属からなる金属構造体３０とを有している。金属構造体３０は、底面３１と、底面３１から立設する側壁３２とを有し、金属構造体３０の底面３１と側壁３２は一体的に形成されている。この構成により、放熱特性が向上する。また枠体２０が樹脂で形成されているため、耐電圧のための沿面距離等を必要以上に取る必要がなく、設計の自由度が高い。
　本開示のリアクトル１０のコイル６０の中心軸は金属構造体３０の側壁３２と交差する。この構成により、コイル６０およびコア４０で発生する熱の大部分を、金属構造体３０から放熱できる。
　本開示のリアクトル１０は、コイル６０と接続する端子６１、６２をさらに備え、端子６１、６２は枠体２０に固定される。リアクトル１０は、枠体２０に端子６１、６２が固定される機能を有しているので、部品点数の増加を抑えられ、安価に製作できる。
　本開示のリアクトル１０において、コイル６０と端子６１、６２との接続部は、上面視にて外装ケース１１内に位置している。接続部が上面視にて外装ケース１１内であるので、リアクトル１０全体の面積が小さくなる。また、枠体２０が樹脂で形成されているため、耐電圧のための沿面距離等を必要以上に取る必要がなく、リアクトル１０を小型にできる。
　本開示のリアクトル１０において、枠体２０は開口部２４を有し、枠体２０の上面には、開口部２４からコア４０およびコイル６０が通過することを防止するストッパ２５、２６が形成されている。この構成により、コア４０およびコイル６０を確実に外装ケース１１内に収納できる。
　本開示のリアクトル１０により、放熱特性が向上する。
　本開示のリアクトルは、インダクタンスを利用した受動素子として有用である。
　１０　リアクトル
　１１　外装ケース
　２０　枠体
　２１　側壁
　２２　端子部
　２３　上面
　２４　開口部
　２５　ストッパ
　２６　ストッパ
　３０　金属構造体
　３１　底面
　３２　側壁
　４０　コア
　４１　ギャップ
　４２　ギャップ
　４３　ギャップ
　４４　ギャップ
　４５　ギャップ
　４６　ギャップ
　５０　ボビン
　６０　コイル
　６０ａ　中心軸
　６０ｂ　中心軸
　６１　端子
　６２　端子
　６３　接続部品
　６４　接続部品
　７０　充填材
　８０　コイル体

Claims (10)

  1. 　コアと、
    　前記コアに巻回されたコイルと、
    を有するコイル体と、
    　底面と、前記底面から立設する側壁と、を有する金属構造体と、
    　前記金属構造体の前記底面の反対側に設置された、樹脂性の枠体と、
    を有する、
    外装ケースと、
    前記外装ケースと前記コイル体との間に充填された充填材と、
    を備え、
    前記金属構造体の前記底面と前記側壁とは一体的に形成されており、
    前記外装ケースは、前記コアと、前記コイルとを収納している
    リアクトル。
  2. 前記金属構造体の前記底面と前記側壁とは、ダイカスト法により成形されている
    請求項１記載のリアクトル。
  3. 前記コイルの中心軸は、前記金属構造体の前記側壁と交差している
    請求項１記載のリアクトル。
  4. 前記金属構造体は、前記コイル体の少なくとも一部を収納している
    請求項１記載のリアクトル。
  5. 前記コアは、前記金属構造体の前記側壁に囲まれている
    請求項１記載のリアクトル。
  6. 前記コイル体は、前記金属構造体の前記側壁に囲まれている
    請求項１記載のリアクトル。
  7. 前記コイルと接続する端子をさらに備え、
    前記端子は前記枠体に固定される
    請求項１記載のリアクトル。
  8. 前記コイルと前記端子との接続部は、上面視にて前記外装ケース内に位置している
    請求項７に記載のリアクトル。
  9. 前記枠体は開口部と、
    前記開口部から前記コアおよび前記コイルが通過することを防止するストッパと、
    を有する、
    請求項１記載のリアクトル。
  10. 前記充填材は、アルミナが混合されたシリコン樹脂である
    請求項１記載のリアクトル。
PCT/JP2016/002404 2015-05-19 2016-05-17 リアクトル WO2016185712A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017518764A JP6596676B2 (ja) 2015-05-19 2016-05-17 リアクトル
US15/570,520 US10607763B2 (en) 2015-05-19 2016-05-17 Reactor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015101477 2015-05-19
JP2015-101477 2015-05-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016185712A1 true WO2016185712A1 (ja) 2016-11-24

Family

ID=57319760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/002404 WO2016185712A1 (ja) 2015-05-19 2016-05-17 リアクトル

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10607763B2 (ja)
JP (1) JP6596676B2 (ja)
WO (1) WO2016185712A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019080021A (ja) * 2017-10-27 2019-05-23 株式会社タムラ製作所 リアクトル
JP2019121665A (ja) * 2017-12-28 2019-07-22 株式会社タムラ製作所 リアクトル
JP2020013884A (ja) * 2018-07-18 2020-01-23 株式会社タムラ製作所 リアクトル
US20210065944A1 (en) * 2018-03-01 2021-03-04 Siemens Aktiengesellschaft Core for a transformer
JP2021125480A (ja) * 2020-01-31 2021-08-30 株式会社タムラ製作所 リアクトル

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019208250A1 (ja) 2018-04-25 2019-10-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電源装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0425312U (ja) * 1990-06-26 1992-02-28
WO2012039268A1 (ja) * 2010-09-22 2012-03-29 住友電気工業株式会社 リアクトル、コンバータ、および電力変換装置
JP2013229406A (ja) * 2012-04-24 2013-11-07 Tamura Seisakusho Co Ltd リアクトル

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2006016554A1 (ja) * 2004-08-10 2008-05-01 株式会社タムラ製作所 リアクトル
JP5424092B2 (ja) 2008-12-16 2014-02-26 住友電気工業株式会社 リアクトルの製造方法
JP5179561B2 (ja) * 2010-12-02 2013-04-10 三菱電機株式会社 リアクトル装置
JP6024886B2 (ja) * 2011-12-19 2016-11-16 住友電気工業株式会社 リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置
JP2013145850A (ja) 2012-01-16 2013-07-25 Sumitomo Electric Ind Ltd リアクトル
US9202623B2 (en) * 2012-07-21 2015-12-01 Profire Energy, Inc Coil system and housing
JP2014027024A (ja) * 2012-07-24 2014-02-06 Sumitomo Electric Ind Ltd リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置
JP5617888B2 (ja) * 2012-09-24 2014-11-05 トヨタ自動車株式会社 リアクトル
JP5892337B2 (ja) 2012-11-01 2016-03-23 株式会社オートネットワーク技術研究所 リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置
JP5738326B2 (ja) * 2013-01-14 2015-06-24 株式会社日本自動車部品総合研究所 電源装置
JP5997111B2 (ja) 2013-08-04 2016-09-28 株式会社タムラ製作所 樹脂モールドコアとそれを用いたリアクトル

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0425312U (ja) * 1990-06-26 1992-02-28
WO2012039268A1 (ja) * 2010-09-22 2012-03-29 住友電気工業株式会社 リアクトル、コンバータ、および電力変換装置
JP2013229406A (ja) * 2012-04-24 2013-11-07 Tamura Seisakusho Co Ltd リアクトル

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019080021A (ja) * 2017-10-27 2019-05-23 株式会社タムラ製作所 リアクトル
JP7161284B2 (ja) 2017-10-27 2022-10-26 株式会社タムラ製作所 リアクトル
JP2019121665A (ja) * 2017-12-28 2019-07-22 株式会社タムラ製作所 リアクトル
JP7133311B2 (ja) 2017-12-28 2022-09-08 株式会社タムラ製作所 リアクトル
US20210065944A1 (en) * 2018-03-01 2021-03-04 Siemens Aktiengesellschaft Core for a transformer
JP2020013884A (ja) * 2018-07-18 2020-01-23 株式会社タムラ製作所 リアクトル
JP7117925B2 (ja) 2018-07-18 2022-08-15 株式会社タムラ製作所 リアクトル
JP2021125480A (ja) * 2020-01-31 2021-08-30 株式会社タムラ製作所 リアクトル
JP7490375B2 (ja) 2020-01-31 2024-05-27 株式会社タムラ製作所 リアクトル

Also Published As

Publication number Publication date
US20180174733A1 (en) 2018-06-21
JPWO2016185712A1 (ja) 2018-03-08
US10607763B2 (en) 2020-03-31
JP6596676B2 (ja) 2019-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6596676B2 (ja) リアクトル
CN107516591B (zh) 电抗器装置
JP5179561B2 (ja) リアクトル装置
US9550427B2 (en) Contactless power supply device
US8736411B2 (en) Transformer structure
JP5208187B2 (ja) リアクトル装置
JP5762508B2 (ja) 電力変換装置
JPWO2015068265A1 (ja) 電磁誘導機器
JP2015138817A (ja) 巻線部品
WO2017155010A1 (ja) コイル部品
JP6278250B2 (ja) リアクトル
JP2015170674A (ja) リアクトル
JP2009259985A (ja) 電子部品
JP2017123733A (ja) 電気接続箱
WO2013145585A1 (ja) リアクトル装置
US11443882B2 (en) Coil device
JP2016092201A (ja) リアクトル
JP6651592B1 (ja) リアクトルの冷却構造、及び電力変換装置
JP2019087630A (ja) 油入変圧器
JP2019114577A (ja) リアクトル
JP2001237125A (ja) コイルボビン及びトランス
US20210398728A1 (en) Reactor
JP2009253105A (ja) リアクトル装置
JP2017041497A (ja) リアクトル
JP2018006674A (ja) コイル装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16796107

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017518764

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15570520

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16796107

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1