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JP5333798B2 - Coil molded body and reactor, and converter - Google Patents

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JP5333798B2
JP5333798B2 JP2012084956A JP2012084956A JP5333798B2 JP 5333798 B2 JP5333798 B2 JP 5333798B2 JP 2012084956 A JP2012084956 A JP 2012084956A JP 2012084956 A JP2012084956 A JP 2012084956A JP 5333798 B2 JP5333798 B2 JP 5333798B2
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core
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雅幸 加藤
卓司 神頭
睦 伊藤
伸一郎 山本
肇 川口
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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  • Insulating Of Coils (AREA)

Description

本発明は、コンバータなどの部品に用いられるリアクトルと、そのリアクトルを構成するコイル成形体と、コンバータに関するものである。   The present invention relates to a reactor used for a component such as a converter, a coil molded body constituting the reactor, and a converter.

近年、普及が進みつつあるハイブリッド自動車には、電圧の昇降圧を行うコンバータが用いられ、そのコンバータの部品の一つとして、特許文献1に記載のリアクトルが知られている。   2. Description of the Related Art In recent years, converters that perform voltage step-up / step-down are used in hybrid vehicles that are becoming popular, and a reactor described in Patent Document 1 is known as one of the components of the converter.

このリアクトルは、磁性材料からなる環状のコアと、コアの一部の外周に並列状態で巻回されたコイルとを主要構成部材としている。このリアクトルを組み立てるには、例えば、予め平角線をエッジワイズ巻きしてコイルを形成しておく。そして、このコイルの内周に、複数の分割片から構成されるコアをはめ込み、各分割片の間にギャップ板を介して分割片同士を接着することで、環状のコアを形成する。   This reactor has as its main constituent members an annular core made of a magnetic material and a coil wound in parallel around a part of the outer periphery of the core. In order to assemble this reactor, for example, a coil is formed in advance by winding a rectangular wire edgewise. And the core comprised from a some division | segmentation piece is engage | inserted in the inner periphery of this coil, and an annular core is formed by adhere | attaching division pieces between each division piece via a gap board.

この組立時、コイルとコアとの間には、コアに対するコイルの位置決めを行う樹脂製の筒状ボビン(内側ボビン)が介在され、コイルの両端部には、樹脂製の枠状ボビン(外側ボビン)が配置されている。通常、組立前のコイルには、平角線のスプリングバックにより、隣接するターン同士の間に隙間が形成されている。そのため、組立後のコイルは、その隣接するターン同士が接触する圧縮状態となるよう、枠状ボビンでコイルの両端が押えられている。   At the time of this assembly, a resin cylindrical bobbin (inner bobbin) for positioning the coil with respect to the core is interposed between the coil and the core, and a resin frame bobbin (outer bobbin) is disposed at both ends of the coil. ) Is arranged. Usually, a gap is formed between adjacent turns in a coil before assembly by a rectangular springback. Therefore, both ends of the coil are pressed by the frame-shaped bobbin so that the coil after assembly is in a compressed state in which adjacent turns come into contact with each other.

特開2008-28290号公報 図3、図4JP 2008-28290 A FIG. 3 and FIG. 4

しかし、上記の従来技術では、リアクトルの部品点数が多く、組立作業性が悪いという問題があった。   However, the above-described conventional technique has a problem that the number of parts of the reactor is large and the assembly workability is poor.

具体的には、コアとコイルの位置合わせを行うために、筒状ボビンが独立した部品として必要になる。通常、この筒状ボビンは、断面が]型の一対の分割片を組み合わせて筒状に形成しており、その組立作業も必要になる。   Specifically, in order to align the core and the coil, a cylindrical bobbin is required as an independent part. Usually, this cylindrical bobbin is formed in a cylindrical shape by combining a pair of divided pieces having a cross-section] type, and its assembling work is also required.

また、コイルの隣接するターン同士の間に隙間がある状態ではコイルが伸縮するため、組立時のコイルのハンドリングが行い難い。その一方で、コイルを圧縮状態に保持するために、独立した部品として枠状ボビンが必要であり、枠状ボビンのコイル(コア)への組み付け作業も必要になる。   Further, since the coil expands and contracts when there is a gap between adjacent turns of the coil, it is difficult to handle the coil during assembly. On the other hand, in order to hold the coil in a compressed state, a frame-shaped bobbin is required as an independent component, and an assembly operation of the frame-shaped bobbin to the coil (core) is also required.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、部品点数を削減できるコイル成形体と、その成形体を用いたリアクトルを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide a coil molded body capable of reducing the number of parts and a reactor using the molded body.

また、本発明の他の目的は、リアクトルとして組み立てる際の作業性に優れたコイル成形体と、その成形体を用いたリアクトルを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a coil molded article excellent in workability when assembling as a reactor, and a reactor using the molded article.

本発明のコイル成形体は、コアの外周にコイルが配されたリアクトルに用いるコイル成形体に係る。この成形体は、巻線をらせん状に巻回したコイルと、このコイルを、その自由長よりも圧縮した状態に保持する樹脂モールド部と、この樹脂モールド部の一部を介して、前記コイルの内周に前記コアが嵌められる中空孔とを備える。コイルの内周における樹脂モールド部に、凹部が形成されており、この凹部は、コイル成形体とコアとの組立体を封止材で封止する際に封止材の流路として利用されることを特徴とする。   The coil molded object of this invention concerns on the coil molded object used for the reactor by which the coil was distribute | arranged to the outer periphery of the core. The molded body includes a coil in which a winding is spirally wound, a resin mold part that holds the coil in a compressed state with respect to its free length, and the coil via a part of the resin mold part. And a hollow hole into which the core is fitted. A concave portion is formed in the resin mold portion on the inner periphery of the coil, and this concave portion is used as a flow path for the sealing material when the assembly of the coil molded body and the core is sealed with the sealing material. It is characterized by that.

この構成によれば、樹脂モールド部によりコイルを圧縮状態に保持できるため、コイル成形体を容易にハンドリングすることができる。また、このコイル成形体の中空孔にコアを嵌め込むことにより、容易にリアクトルを構成できる。   According to this configuration, since the coil can be held in a compressed state by the resin mold portion, the coil molded body can be easily handled. Moreover, a reactor can be easily comprised by inserting a core in the hollow hole of this coil molded object.

上記の本発明のコイル成形体において、さらに、前記樹脂モールド部の成形体設置面に一体化される放熱板を備えることが好ましい。   In the coil molded body of the present invention described above, it is preferable to further include a heat sink integrated with the molded body installation surface of the resin mold portion.

この構成によれば、リアクトルは、通常、冷却ベースに固定されるが、コイル成形体のうち、冷却ベース側となる樹脂モールド部の成形体設置面に放熱板を一体化することで、より放熱性に優れたリアクトルを構成することができる。   According to this configuration, the reactor is normally fixed to the cooling base, but among the coil molded bodies, the heat radiation plate is integrated with the molded body installation surface of the resin mold portion on the cooling base side, thereby further radiating heat. A reactor having excellent properties can be configured.

上記の本発明のコイル成形体において、コイルの内周における樹脂モールド部に凹部が形成されていることが好ましい。   In the coil molded body of the present invention described above, it is preferable that a recess is formed in the resin mold portion on the inner periphery of the coil.

この構成によれば、コイル成形体とコアとの組立体を封止材で封止する際、凹部を封止材の流路とでき、封止材の組立体に対する回り込みを良好にすることができる。   According to this configuration, when the assembly of the coil molded body and the core is sealed with the sealing material, the recess can be used as a flow path for the sealing material, and the wraparound of the sealing material with respect to the assembly can be improved. it can.

コイルの内周における樹脂モールド部に凹部が形成された本発明のコイル成形体において、この凹部は、前記コアとコイルとのギャップに相当する深さとすることが好ましい。   In the coil molded body of the present invention in which a concave portion is formed in the resin mold portion on the inner periphery of the coil, the concave portion preferably has a depth corresponding to the gap between the core and the coil.

この構成によれば、樹脂モールド部の成形時、コアとコイルとのギャップに相当する高さの突起を有する中子をコイル内に配して樹脂を注型することで、コイル内周の全周に亘って、実質的に均一な厚さの樹脂モールド部を容易に形成することができる。   According to this configuration, at the time of molding the resin mold portion, by placing the core having a protrusion having a height corresponding to the gap between the core and the coil in the coil and casting the resin, the entire inner circumference of the coil can be obtained. A resin mold portion having a substantially uniform thickness can be easily formed over the circumference.

上記の本発明のコイル成形体において、コイルの外周における樹脂モールド部の表面に凹凸が形成されていることが好ましい。   In the coil molded body of the present invention, it is preferable that irregularities are formed on the surface of the resin mold portion on the outer periphery of the coil.

この構成によれば、コイル成形体とコアとの組立体を封止材で封止する際、凹凸の凹部を封止材の流路とでき、封止材の組立体に対する回り込みを良好にすることができる。また、封止材を用いない場合、樹脂モールド部の表面積を広く採ることができ、放熱性に優れたリアクトルを構成することができる。   According to this configuration, when the assembly of the coil molded body and the core is sealed with the sealing material, the concave and convex portions can be used as the flow path of the sealing material, and the wraparound of the sealing material to the assembly is improved. be able to. Moreover, when not using a sealing material, the surface area of a resin mold part can be taken widely, and the reactor excellent in heat dissipation can be comprised.

一方、本発明のリアクトルは、上述した本発明のコイル成形体と、中空孔に嵌められたコアとを備えることを特徴とする。   On the other hand, the reactor of this invention is provided with the coil molded object of this invention mentioned above, and the core fitted by the hollow hole.

この構成によれば、樹脂モールド部により圧縮状態が保持されたコイル成形体を備えているため、同成形体の中空孔にコアを嵌め込むことで、容易にリアクトルを構成することができる。   According to this configuration, since the coil molded body in which the compressed state is maintained by the resin mold portion is provided, the reactor can be easily configured by fitting the core into the hollow hole of the molded body.

この本発明のリアクトルにおいて、コイル成形体とコアとの組立体の外周に金属製のケースを有しないことが好ましい。   In the reactor of the present invention, it is preferable not to have a metal case on the outer periphery of the assembly of the coil molded body and the core.

この構成によれば、コイル成形体とコアとの組立体を収納するケースを省略することができ、部品点数を削減できると共に、リアクトルの小型化を実現できる。   According to this configuration, the case for housing the assembly of the coil molded body and the core can be omitted, the number of parts can be reduced, and the reactor can be downsized.

また、本発明のリアクトルにおいて、コイル成形体とコアとの組立体の外周が封止材で覆われていないことが好ましい。   Moreover, in the reactor of this invention, it is preferable that the outer periphery of the assembly of a coil molded object and a core is not covered with the sealing material.

この構成によれば、コイル成形体とコアとの組立体の外周を覆う封止材を省略することで、部品点数を削減できると共に、リアクトルの小型化を実現できる。   According to this configuration, by omitting the sealing material that covers the outer periphery of the assembly of the coil molded body and the core, the number of parts can be reduced, and the reactor can be downsized.

本発明のコイル成形体によれば、樹脂モールド部により、コイルを圧縮状態に保持することで、リアクトルに組み立てる際の作業性を改善できる。   According to the coil molded body of the present invention, the workability when assembling the reactor can be improved by holding the coil in a compressed state by the resin mold portion.

また、本発明のリアクトルによれば、容易に組み立てることが可能となる。   Moreover, according to the reactor of this invention, it becomes possible to assemble easily.

実施例1に係る本発明コイル成形体の透視斜視図である。It is a see-through | perspective perspective view of this invention coil molded object which concerns on Example 1. FIG. 実施例1の成形体の成形方法を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a method for forming the formed body of Example 1. 実施例1の成形体をリアクトルに組み立てる手順を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the procedure which assembles the molded object of Example 1 to a reactor. 実施例1の変形例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a modified example of the first embodiment. (A)は実施例2に係るコイル成形体を示す斜視図、(B)は同成形体の成形手順を示す説明図である。(A) is a perspective view which shows the coil molded object which concerns on Example 2, (B) is explanatory drawing which shows the shaping | molding procedure of the molded object. 実施例2の成形に用いる中子の変形例を示す断面図である。10 is a cross-sectional view showing a modification of the core used for molding in Example 2. FIG. 実施例3に係るコイル成形体を示す斜視図である。6 is a perspective view showing a coil molded body according to Example 3. FIG. 実施例4の成形体に用いるコイルの斜視図である。6 is a perspective view of a coil used in a molded body of Example 4. FIG.

本発明のコイル成形体は、コイルと樹脂モールド部とを備え、さらに必要に応じて放熱板を備える。また、本発明のリアクトルは、前記コイル成形体とコアとを備え、さらに必要に応じて、ケース及び封止材の少なくとも一方を備える。そして、このリアクトルは、コイルとコアとを位置合わせするために従来用いられていた筒状ボビンや、コイルを圧縮状態に押えるための枠状ボビンを独立の部品として必要としない。以下、各構成要素をより詳しく説明する。   The coil molded body of the present invention includes a coil and a resin mold part, and further includes a heat sink as necessary. Moreover, the reactor of this invention is equipped with the said coil molded object and a core, and also is provided with at least one of a case and a sealing material as needed. And this reactor does not require the cylindrical bobbin conventionally used in order to align a coil and a core, and the frame-shaped bobbin for pressing a coil to a compression state as an independent component. Hereinafter, each component will be described in more detail.

〔コイル成形体〕
<コイル>
コイルは、導体と、導体の周囲を覆う絶縁被覆とからなる巻線をらせん状に巻回して構成される。導体には、銅(銅合金)などの導電性に優れる金属材料が、絶縁被覆には、エナメルなどが好適に利用できる。巻線の断面は、円形、楕円形、多角形など、種々の形態が利用できる。多角形の巻線でコイルを構成すれば、円形の巻線を用いる場合に比べて占積率を高め易い。断面が矩形の巻線を用いる場合、巻線の巻回方法には、エッジワイズ巻きが好適に利用できる。巻線でコイルを成形した段階では、通常、導体材料のスプリングバックに伴い、コイルの各ターンの間には隙間が形成されている。このコイルの非圧縮状態での軸方向の長さをコイルの自由長とする。
[Coil molding]
<Coil>
The coil is formed by winding a winding made of a conductor and an insulating coating covering the periphery of the conductor in a spiral shape. A metal material excellent in conductivity such as copper (copper alloy) can be suitably used for the conductor, and enamel can be suitably used for the insulating coating. Various forms such as a circle, an ellipse, and a polygon can be used for the cross section of the winding. If a coil is comprised with a polygonal coil | winding, a space factor will be easy to raise compared with the case where a circular coil | winding is used. When a winding having a rectangular cross section is used, edgewise winding can be suitably used as a winding method of the winding. At the stage where the coil is formed by winding, a gap is usually formed between the turns of the coil with the spring back of the conductive material. The axial length of the coil in the non-compressed state is defined as the free length of the coil.

<樹脂モールド部>
樹脂モールド部は、上記コイルの少なくとも一部を覆い、コイルを自由長よりも短い状態に圧縮して保持する。つまり、コイルを自由長よりも圧縮状態に保持できれば、コイルのターン部分の全体を樹脂モールド部で覆っても良いし、コイルのターン部分の一部のみを樹脂モールド部で覆い、コイルの残部が露出していても良い。樹脂モールド部によりコイルを圧縮状態に保持することで、コイル成形体を伸縮しない単一部材として取り扱うことができ、リアクトル組立時の部品のハンドリング性を改善できる。また、コイルを押えるために従来用いていた枠状ボビンも必要ない。但し、コイルを構成する巻線の端部は、端子台へと引き出す必要があるため、樹脂モールド部から露出するようにしておく。
<Resin mold part>
The resin mold part covers at least a part of the coil and compresses and holds the coil in a state shorter than the free length. In other words, as long as the coil can be held in a compressed state rather than the free length, the entire turn part of the coil may be covered with the resin mold part, or only a part of the coil turn part may be covered with the resin mold part, and the remaining part of the coil may be covered. It may be exposed. By holding the coil in a compressed state by the resin mold portion, the coil molded body can be handled as a single member that does not expand and contract, and the handling properties of the components during reactor assembly can be improved. Moreover, the frame-shaped bobbin conventionally used for pressing the coil is not necessary. However, the ends of the windings that make up the coil need to be pulled out to the terminal block, so that they are exposed from the resin mold.

樹脂モールド部で保持されるコイルの圧縮状態は、自由長よりも短くなればよい。但し、コイルの隣接するターン同士が接触される圧縮状態とすることが好ましい。これにより、コイル成形体を小型化でき、かつターン間に樹脂モールド部の樹脂が侵入しないようにすることで、一層放熱性に優れるリアクトルを構成できる。   The compression state of the coil held by the resin mold part may be shorter than the free length. However, it is preferable to be in a compressed state in which adjacent turns of the coil are in contact with each other. Thereby, the reactor which is further excellent in heat dissipation can be comprised by miniaturizing a coil molded object and preventing resin of a resin mold part from invading between turns.

コイルを圧縮状態に保持する樹脂モールド部は、コイルの内周にコアが嵌め込まれる中空孔を形成する。つまり、コイルの内周に形成された樹脂モールド部は、コアに対するコイルを位置合わせする機能を持つ。従って、コイルの内周に形成される樹脂モールド部の厚さは、実質的に均一になるようにすることが好ましい。これにより、コイル成形体にコアを嵌め込むだけで、コアとコイルが実質的に同軸状に組み合わされる。もちろん、コイルの内周に形成される樹脂モールド部は、コアとコイルとの絶縁の確保にも寄与する。コイルの内周に形成される樹脂モールド部の厚さは、薄い方が放熱性の点で好ましく、例えば2mm前後でよい。   The resin mold part that holds the coil in a compressed state forms a hollow hole into which the core is fitted on the inner periphery of the coil. That is, the resin mold part formed in the inner periphery of the coil has a function of aligning the coil with the core. Therefore, it is preferable that the thickness of the resin mold portion formed on the inner periphery of the coil is substantially uniform. Thereby, a core and a coil are combined substantially coaxially only by fitting a core in a coil molded object. Of course, the resin mold part formed in the inner periphery of the coil also contributes to ensuring insulation between the core and the coil. The thickness of the resin mold portion formed on the inner periphery of the coil is preferably thin in terms of heat dissipation, and may be, for example, about 2 mm.

また、コイルの内周における樹脂モールド部には、凹部が形成されていることが好ましい。この凹部は、コイル成形体にコアを組み合わせた組立体を封止材で封止する場合、封止材の流路として利用でき、コイル成形体の周囲に封止材を円滑に回りこませることができる。特に、この凹部は、コアとコイルとのギャップに相当する深さとすることが好ましい。後述するように、樹脂モールド部の成形は、金型内にコイルを圧縮状態で収納し、さらにコイル内周に中子を挿入して、樹脂を注型することで行う。そのため、中子の外周にコアとコイルのギャップに相当する高さの突起を形成しておけば、中子の突起に対応する箇所が、樹脂モールド部の凹部として成形される。つまり、コイルの内周における樹脂モールド部の厚さをほぼ均一にすることができ、コアを中空孔に挿入した際、コアとコイルとのギャップをコア(コイル)全周に亘って均一にすることができる。従って、本発明のリアクトルでは、従来用いていた筒状ボビンを用いる必要がない。   Moreover, it is preferable that the recessed part is formed in the resin mold part in the inner periphery of a coil. This recess can be used as a flow path for a sealing material when an assembly in which a core is combined with a coil molding is sealed with a sealing material, and the sealing material can smoothly flow around the coil molding. Can do. In particular, it is preferable that the recess has a depth corresponding to the gap between the core and the coil. As will be described later, the molding of the resin mold portion is performed by housing the coil in a compressed state in a mold and further inserting a core into the inner circumference of the coil and casting the resin. Therefore, if a protrusion having a height corresponding to the gap between the core and the coil is formed on the outer periphery of the core, a portion corresponding to the protrusion of the core is formed as a recess of the resin mold portion. That is, the thickness of the resin mold portion on the inner periphery of the coil can be made substantially uniform, and when the core is inserted into the hollow hole, the gap between the core and the coil is made uniform over the entire circumference of the core (coil). be able to. Therefore, it is not necessary to use the conventionally used cylindrical bobbin in the reactor of the present invention.

さらに、樹脂モールド部のうち、コイルの外周側には、凹凸を設けることが好ましい。この凹凸により、コイル成形体の表面積を大きく採り、放熱性を高めることができる。また、コイル成形体にコアを組み合わせた組立体を封止材で封止する場合、この凹凸により形成される凹部を封止材の流路として利用でき、コイル成形体の周囲に封止材を円滑に回りこませることができる。例えば、樹脂モールド部を成形する際の金型の開閉方向に沿った溝を樹脂モールド部の外周面に形成することが挙げられる。溝の深さは、特に限定されず、コイルが樹脂モールド部から露出するようにしても良いし、コイルが樹脂モールド部で覆われるようにしても良い。前者であれば、高い放熱性が期待でき、後者であれば、溝形成箇所のコイルも機械的に保護できる。但し、コイル成形体が設置されるケースや冷却ベースは、通常、平面で構成されているため、樹脂モールド部のうち、後述する成形体設置面にはケースや冷却ベースとの接触面積を確保するため、溝を形成せずに平面とすることが望ましい。   Furthermore, it is preferable to provide unevenness on the outer peripheral side of the coil in the resin mold portion. Due to the unevenness, a large surface area of the coil molded body can be taken and heat dissipation can be improved. In addition, when an assembly in which a core is combined with a coil molded body is sealed with a sealing material, a recess formed by the unevenness can be used as a flow path of the sealing material, and a sealing material is placed around the coil molded body. You can wrap around smoothly. For example, forming the groove | channel along the opening-and-closing direction of the metal mold | die at the time of shape | molding the resin mold part is mentioned in the outer peripheral surface of a resin mold part. The depth of the groove is not particularly limited, and the coil may be exposed from the resin mold part, or the coil may be covered with the resin mold part. In the former case, high heat dissipation can be expected, and in the latter case, the coil at the groove forming portion can also be mechanically protected. However, since the case and the cooling base on which the coil molded body is installed are usually configured with a flat surface, a contact area with the case and the cooling base is secured on the molded body installation surface described later in the resin mold portion. For this reason, it is desirable to form a flat surface without forming a groove.

樹脂モールド部を構成する樹脂としては、コイル成形体をリアクトルとして使用した際に、コイル(コア)の最高到達温度に対して軟化しない程度の耐熱性を持ち、トランスファー成形または射出成形が可能な材料が好適に利用できる。さらには、絶縁性に優れる材料が好ましい。例えば、エポキシなどの熱硬化性樹脂や、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)などの熱可塑性樹脂が好適に利用できる。   The resin that forms the resin mold part is a material that has heat resistance that does not soften against the maximum temperature of the coil (core) when a coil molded body is used as a reactor, and that can be transfer molded or injection molded Can be suitably used. Furthermore, a material having excellent insulating properties is preferable. For example, thermosetting resins such as epoxy and thermoplastic resins such as polyphenylene sulfide (PPS) and liquid crystal polymer (LCP) can be suitably used.

<コイル成形体の製造方法>
コイルの成形体の製造方法は、詳しくは後述する実施例で説明するが、金型内にコイルを配置する工程と、コイルの内周に中子を挿入する工程と、金型内でコイルを自由長よりも短い圧縮状態に保持する工程と、金型内に樹脂を注入して固化し、コイルを樹脂で圧縮状態に保持した成形体とする工程と、成形体を金型から取り出す工程とを備える。金型内にコイルを圧縮状態で保持するには、金型内に進退可能な棒状体でコイルの一部を押圧して、コイルを圧縮状態とすることが挙げられる。
<Manufacturing method of coil molded body>
The method for manufacturing the coil molded body will be described in detail in the embodiments described later. The coil is disposed in the mold, the core is inserted into the inner periphery of the coil, and the coil is disposed in the mold. A step of holding the compressed state shorter than the free length, a step of injecting a resin into the mold and solidifying it, forming a coil in which the coil is held in a compressed state, and a step of removing the molded body from the mold Is provided. In order to hold the coil in a compressed state in the mold, it is possible to press a part of the coil with a rod-like body that can be moved back and forth in the mold to bring the coil into a compressed state.

<放熱板>
さらに、樹脂モールド部には、熱伝導性に優れる放熱板を一体化することが好ましい。一般に、リアクトルは、冷媒が流通される冷却ベースに取り付けられる。そのため、コイル成形体における樹脂モールド部のうち、冷却ベース側の面(成形体設置面)に放熱板を一体化しておけば、放熱板を介して効率的な放熱ができる。また、コイル成形体に放熱板が一体化されていれば、後にコアと組み合わせてリアクトルを構成する際にも組立作業性に優れる。特に、放熱板の一面がコイルに面接触し、この接触界面には実質的に樹脂モールド部の樹脂が介在されず、放熱板の他面は全面が樹脂モールド部から露出するように放熱板を一体化することが好適である。このようにすれば、コイルの熱を、放熱板を介してコイル成形体の外部に速やかに伝導させることができる。
<Heat sink>
Furthermore, it is preferable to integrate a heat radiating plate excellent in thermal conductivity into the resin mold part. Generally, a reactor is attached to a cooling base through which a refrigerant is circulated. Therefore, if a heat sink is integrated with the cooling base side surface (molded body installation surface) in the resin mold portion of the coil molded body, efficient heat dissipation can be performed via the heat sink. Moreover, if the heat sink is integrated with the coil molded body, the assembly workability is excellent also when the reactor is combined with the core later. In particular, one surface of the heat radiating plate is in surface contact with the coil, the resin of the resin mold portion is not substantially interposed at the contact interface, and the other surface of the heat radiating plate is exposed from the resin mold portion. It is preferable to integrate them. If it does in this way, the heat of a coil can be rapidly conducted to the exterior of a coil fabrication object via a heat sink.

この放熱板は、熱伝導率α(W/m・K)が3W/m・K超、特に20W/m・K以上、更に30W/m・K以上の材料が好ましい。また、放熱板は、コイルに接して、又は近接して配置されるため、磁気特性を考慮すると、全体が非磁性材料で構成されていることが好ましい。このような特性を満たす材料は、非磁性の無機材料が好適である。非磁性の無機材料には、導電性のものと絶縁性のものとがある。放熱板において少なくともコイルと接触するコイル側接触面の構成材料は、コイルとの間で電気的に絶縁されることが望まれるため、絶縁性材料とすることが好ましい。従って、放熱板は、その全体が絶縁性の無機材料から構成されていてもよいし、導電性の無機材料からなる板状基板の表面に絶縁性の無機材料からなる層を備える積層構造のものでもよい。なお、「絶縁性」とは、コイルとの間で電気的絶縁が確保できる程度の絶縁特性を有するものとする。 This heat radiating plate is preferably made of a material having a thermal conductivity α (W / m · K) of more than 3 W / m · K, particularly 20 W / m · K or more, more preferably 30 W / m · K or more. Further, since the heat radiating plate is disposed in contact with or close to the coil, it is preferable that the whole is made of a non-magnetic material in consideration of magnetic characteristics. The material satisfying such characteristics is preferably a nonmagnetic inorganic material. Nonmagnetic inorganic materials include conductive materials and insulating materials. The constituent material of at least the coil side contact surface in contact with the coil in the heat sink is desired to be electrically insulated from the coil, and therefore is preferably an insulating material. Therefore, the heat dissipation plate may be composed entirely of an insulating inorganic material, or a laminated structure having a layer made of an insulating inorganic material on the surface of a plate-like substrate made of a conductive inorganic material. But you can. Note that “insulating” has an insulating property that can ensure electrical insulation with the coil.

上記絶縁性の無機材料は、セラミックスが好適に利用できる。具体的には、窒化珪素(Si3N4):20〜150W/m・K程度、アルミナ(Al2O3):20〜30W/m・K程度、窒化アルミニウム(AlN):200〜250W/m・K程度、窒化ほう素(BN):50〜65W/m・K程度、及び炭化珪素(SiC):50〜130W/m・K程度から選択される少なくとも1種が挙げられる(数値は熱伝導率)。即ち、1種の材料からなる放熱板としてもよいし、複数種の材料からなる板片を組み合わせて一体とし、部分的に熱特性を変化させたものでもよい。上記のセラミックスのうち、窒化珪素は、熱伝導率が高く、アルミナや窒化アルミニウム、炭化珪素よりも曲げ強度に優れるため、好ましい。 Ceramics can be suitably used as the insulating inorganic material. Specifically, silicon nitride (Si 3 N 4 ): about 20 to 150 W / m · K, alumina (Al 2 O 3 ): about 20 to 30 W / m · K, aluminum nitride (AlN): 200 to 250 W / K at least one selected from about m · K, boron nitride (BN): about 50 to 65 W / m · K, and silicon carbide (SiC): about 50 to 130 W / m · K. Conductivity). That is, a heat dissipation plate made of one type of material may be used, or plate pieces made of a plurality of types of materials may be combined and integrated, and the thermal characteristics may be partially changed. Of the above ceramics, silicon nitride is preferable because it has high thermal conductivity and is superior in bending strength to alumina, aluminum nitride, and silicon carbide.

〔リアクトル〕
<コア>
上述したコイル成形体の中空孔にコアを挿入することで、容易にリアクトルを構成できる。
[Reactor]
<Core>
The reactor can be easily configured by inserting the core into the hollow hole of the coil molded body described above.

コアは、代表的には、環状のブロック状に構成される。このコアは、通常、複数の磁性材部と複数のギャップ部とを備え、各磁性材部がギャップ部を介して接合して構成される。磁性材部は、例えば、軟磁性粉末の圧粉成形体や電磁鋼板の積層体が好適に利用できる。ギャップ部は、磁性材部の間に介在されて、コアのインダクタンスを調整するために用いられ、非磁性材料で構成されている。ギャップ部の材質としては、アルミナなどが挙げられる。その他、透磁率を調整した圧粉成形体からなって、ギャップ部を持たないコアも利用できる。   The core is typically configured in an annular block shape. The core usually includes a plurality of magnetic material portions and a plurality of gap portions, and each magnetic material portion is configured to be joined via the gap portions. As the magnetic material portion, for example, a compacted body of soft magnetic powder or a laminate of electromagnetic steel sheets can be suitably used. The gap portion is interposed between the magnetic material portions, is used to adjust the inductance of the core, and is made of a nonmagnetic material. Examples of the material of the gap part include alumina. In addition, it is possible to use a core that is made of a compacted body with adjusted permeability and does not have a gap.

特に、機械的強度に優れる電磁鋼板の積層体でコアを構成する場合、コイル成形体にコアを組み合わせるだけでリアクトルを構成できる。一方、コアを圧粉成形体で構成する場合、コイル成形体にコアを組み合わせるだけでもよいが、後述する封止材でコア成形体とコアとの組立体を覆い、コアを補強することが好ましい。   In particular, when the core is constituted by a laminated body of electromagnetic steel sheets having excellent mechanical strength, the reactor can be constituted only by combining the core with the coil molded body. On the other hand, when the core is formed of a compacted body, it is only necessary to combine the core with the coil molded body, but it is preferable to cover the assembly of the core molded body and the core with a sealing material described later and reinforce the core. .

<ケース>
ケースは、上述したコアとコイル成形体の組立体を収納し、この組立体からの熱を、ケースを介して放熱させる。但し、本発明リアクトルでは、コアとコイル成形体の組立体はケースへ収納することなくそのままリアクトルとして用いても良いし、ケースへ収納して用いても良い。ケースを用いなければ、リアクトルを小型化できる。一方、ケースを用いた場合、コアとコイル成形体の組立体を機械的に保護しやすい。通常、上記組立体とケースとの間には、後述する封止材が充填される。
<Case>
The case houses the above-described assembly of the core and the coil molded body, and dissipates heat from the assembly through the case. However, in the reactor of the present invention, the core / coil molded body assembly may be used as it is as a reactor without being housed in the case, or may be housed in the case. If the case is not used, the reactor can be downsized. On the other hand, when the case is used, it is easy to mechanically protect the assembly of the core and the coil molded body. Usually, a sealing material described later is filled between the assembly and the case.

このケースは、通常、前後左右の各側面および底面を備え、上部が開口した容器状のものが利用される。その際、底面には、両端側に段部を形成し、各段部の上面をコアの支持面とし、両段部の間に前記支持面よりも低い中底面を形成して、その中底面とコイル成形体との間に間隙が形成されるようにすることが好ましい。この形態のケースを用いれば、支持面上に直接コアを接触させて保持することができるため、コアからケースを介しての効率的な放熱を行うことができる。また、上述したケースの支持面と底面との段差を前記支持面に接触するコアの表面からコイル成形体の成形体設置面までの間隔よりも大きくすることで、ケースの中底面と成形体設置面との間に、次述する封止材を充填するための間隙を形成できる。この間隙に封止材が充填されることで、ケースの底面とコイルとの絶縁を確保することができる。   This case is usually a container having a front, back, left, and right side surfaces and a bottom surface, and an open top. At that time, on the bottom surface, step portions are formed on both end sides, the upper surface of each step portion is used as a support surface of the core, and an intermediate bottom surface lower than the support surface is formed between both step portions. It is preferable that a gap is formed between the coil and the coil molded body. If the case of this form is used, the core can be held in direct contact with the support surface, so that efficient heat dissipation from the core through the case can be performed. In addition, the step between the support surface and the bottom surface of the case described above is set larger than the distance from the surface of the core that contacts the support surface to the molding body installation surface of the coil molding body, so A gap for filling a sealing material described below can be formed between the surface and the surface. By filling the gap with the sealing material, it is possible to ensure insulation between the bottom surface of the case and the coil.

ケースの構成材料は、放熱性の高い材料で構成することが好適である。具体的には、熱伝導性に優れる材料、特に金属材料が好適に利用できる。とりわけアルミニウムまたはアルミニウム合金が好適である。   The constituent material of the case is preferably made of a material with high heat dissipation. Specifically, a material excellent in thermal conductivity, particularly a metal material can be suitably used. Aluminum or aluminum alloy is particularly preferable.

<封止材>
封止材は、コイル成形体とコアとの組立体の周囲を覆い、組立体の機械的保護を図る。その他、封止材の機能には、リアクトルを励磁した際に生じる振動を吸収することや、樹脂モールド部から露出するコイル部分がある場合、その露出部分を覆って機械的・電気的に保護することが挙げられる。また、ケースを用いた場合、コイルとケースとの絶縁性を一層高める機能や、ケースに収納されているコアやコイル成形体などの構成部材をケース内に保持させる機能、或いはコイル成形体の熱をケースに伝導させる機能も持つ。
<Encapsulant>
The sealing material covers the periphery of the assembly of the coil molded body and the core, and provides mechanical protection for the assembly. In addition, the function of the sealing material is to absorb vibration generated when the reactor is excited, and when there is a coil part exposed from the resin mold part, cover the exposed part and protect it mechanically and electrically. Can be mentioned. In addition, when a case is used, the function of further increasing the insulation between the coil and the case, the function of holding the core and the coil molded body, etc., housed in the case, or the heat of the coil molded body It also has the function of conducting the heat to the case.

この封止材には、コアやコイルの最高到達温度において、軟化しない絶縁材料が好適に利用できる。例えば、エポキシ樹脂やウレタン樹脂などが挙げられる。この封止材には、リアクトルの振動により発生する騒音の吸音性に優れる多孔質材料も利用できる。具体的には、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリウレタン等の発泡プラスチックや、発泡クロロプレンゴム、発泡エチレンプロピレンゴム、発泡シリコンゴム等の発泡ゴムが挙げられる。   As this sealing material, an insulating material that does not soften at the maximum temperature reached by the core or coil can be suitably used. For example, an epoxy resin, a urethane resin, etc. are mentioned. As this sealing material, a porous material excellent in sound absorption of noise generated by reactor vibration can also be used. Specific examples include foamed plastics such as foamed polystyrene, foamed polyethylene, foamed polypropylene, and foamed polyurethane, and foamed rubbers such as foamed chloroprene rubber, foamed ethylene propylene rubber, and foamed silicon rubber.

[実施例1]
<コイル成形体>
まず、図1〜図3を参照して、本発明のコイル成形体100を説明する。このコイル成形体100は、巻線をらせん状にエッジワイズ巻きしたコイル10と、コイル10を覆う樹脂モールド部20とを備え、コイル10の内周にコア150(図3)を嵌め込むための中空孔30が形成されている。
[Example 1]
<Coil molding>
First, a coil molded body 100 of the present invention will be described with reference to FIGS. The coil molded body 100 includes a coil 10 in which a winding is wound edgewise in a spiral shape, and a resin mold portion 20 that covers the coil 10, and a core 150 (FIG. 3) for fitting the inner periphery of the coil 10. A hollow hole 30 is formed.

コイル10は、その軸方向と直交する方向に並列される第一コイル10Aと第二コイル10Bの一対から構成される。第一・第二コイル10A、10Bは、互いに同一巻数で、軸方向から見た形状がほぼ矩形のコイルである。また、これら両コイル10A、10Bは、接合部のない一本の巻線で構成されている。即ち、コイル10の一端側において、巻線の始端11と終端12が上方に引き出され、コイル10の他端側において、巻線をU型に屈曲した屈曲連結部13を介して第一コイル10Aと第二コイル10Bとを連結している。この構成により、第一コイル10Aと第二コイル10Bの巻回方向は同一となっている。そして、各コイル10A、10Bは、隣接するターン同士が接触する状態に圧縮されている。   The coil 10 includes a pair of a first coil 10A and a second coil 10B that are arranged in parallel in a direction orthogonal to the axial direction. The first and second coils 10A and 10B are coils having the same number of turns and a substantially rectangular shape when viewed from the axial direction. Further, both the coils 10A and 10B are constituted by a single winding without a joint. That is, on one end side of the coil 10, the start end 11 and the end end 12 of the winding are drawn upward, and on the other end side of the coil 10, the first coil 10 </ b> A is connected via a bent connecting portion 13 that bends the winding into a U shape. And the second coil 10B. With this configuration, the winding directions of the first coil 10A and the second coil 10B are the same. Each of the coils 10A and 10B is compressed so that adjacent turns are in contact with each other.

このようなコイル10の外周には、コイル10を圧縮状態に保持する樹脂モールド部20が形成されている。ここでは、巻線の始端11と終端12を除き、コイル10の全体をエポキシ樹脂の樹脂モールド部20で覆っている。この樹脂モールド部20は、両コイル10A、10Bのターン部分を実質的に均一な厚さで覆っている。但し、各コイル10A、10Bの一部の角部や屈曲連結部13の樹脂モールド部20は不均一な厚みとなっている箇所がある。屈曲連結部13は、コイル10の上部中央から各コイル10A、10Bの軸方向に突出して形成されているため、この連結部13を覆う樹脂モールド部20もひさし状にせり出した形態となっている。また、各コイル10A、10Bの隣接するターン同士は互いに接触状態となっているため、これらターン間に樹脂モールド部20の樹脂は実質的に進入していない。   A resin mold portion 20 that holds the coil 10 in a compressed state is formed on the outer periphery of the coil 10. Here, the entire coil 10 is covered with an epoxy resin mold part 20 except for the start end 11 and the end end 12 of the winding. The resin mold portion 20 covers the turn portions of both the coils 10A and 10B with a substantially uniform thickness. However, some corners of each of the coils 10A and 10B and the resin mold portion 20 of the bending connecting portion 13 have a portion having a nonuniform thickness. Since the bent connecting portion 13 is formed so as to protrude from the upper center of the coil 10 in the axial direction of each of the coils 10A and 10B, the resin mold portion 20 covering the connecting portion 13 is also projected in an eave shape. . Further, since the adjacent turns of the coils 10A and 10B are in contact with each other, the resin of the resin mold portion 20 does not substantially enter between these turns.

一方、各コイル10A、10Bの内周、つまり樹脂モールド部20の内周に形成される中空孔30は、後述するように、樹脂モールド部20を成形した際、中子を抜いたことで形成された断面が矩形の孔である。   On the other hand, the hollow hole 30 formed in the inner periphery of each coil 10A, 10B, that is, the inner periphery of the resin mold part 20, is formed by removing the core when the resin mold part 20 is molded, as will be described later. The resulting cross section is a rectangular hole.

<コイル成形体の製造方法>
次に、このようなコイル成形体の製造方法を図2に基づいて説明する。コイル成形体を得るには、まず、金型50内にコイル10を配置する。その際、金型表面とコイル10との間には、一定のギャップが形成されるようにする。成形に用いる金型50は、開閉する第一金型51と第二金型52の一対から構成される。第一金型51は、コイル10の一端側(始端・終端側)に位置する端板51Aと、各コイル10の内周に挿入される中子51Bとを備える。一方、第二金型52は、コイルの他端側(屈曲連結部側)に位置する端板52Aと、コイル10の周囲を覆う側壁52Bとを備える。
<Manufacturing method of coil molded body>
Next, the manufacturing method of such a coil molded object is demonstrated based on FIG. To obtain a coil molded body, first, the coil 10 is placed in the mold 50. At that time, a certain gap is formed between the mold surface and the coil 10. A mold 50 used for molding is composed of a pair of a first mold 51 and a second mold 52 that are opened and closed. The first mold 51 includes an end plate 51A located on one end side (start end / end end side) of the coil 10 and a core 51B inserted into the inner periphery of each coil 10. On the other hand, the second mold 52 includes an end plate 52A located on the other end side (bending connecting portion side) of the coil, and a side wall 52B covering the periphery of the coil 10.

また、第一・第二金型51,52には、図示しない駆動機構で、金型50の内部に進退可能な複数の棒状体53が設けられている。ここでは、合計8本の棒状体53を用い、各コイル10A、10Bのほぼ角部を押圧してコイル10を圧縮させる。但し、屈曲連結部13は棒状体53で押すことが難しいため、図1における同連結部13の下方を棒状体53で押すこととしている。棒状体53は、コイル10が樹脂モールド部で被覆されない箇所を少なくするため極力細くするが、コイル10を圧縮するのに十分な強度と耐熱性を備えたものとする。コイル10を金型50内に配置した段階では、コイル50は未だ圧縮されておらず、隣接するターンの間に隙間が形成された状態となっている。   The first and second molds 51 and 52 are provided with a plurality of rod-like bodies 53 that can be advanced and retracted inside the mold 50 by a drive mechanism (not shown). Here, a total of eight rod-like bodies 53 are used, and the coils 10 are compressed by pressing almost the corners of the coils 10A and 10B. However, since it is difficult to push the bent connecting portion 13 with the rod-like body 53, the lower portion of the connecting portion 13 in FIG. The rod-like body 53 is made as thin as possible to reduce the number of places where the coil 10 is not covered with the resin mold portion, but is assumed to have sufficient strength and heat resistance to compress the coil 10. At the stage where the coil 10 is placed in the mold 50, the coil 50 is not yet compressed, and a gap is formed between adjacent turns.

次に、金型50を閉じて、コイル10の内側に中子51Bを挿入する。このとき、中子51Bとコイル10の間隔は、中子51Bの全周に亘ってほぼ均一となるようにする。   Next, the mold 50 is closed, and the core 51B is inserted inside the coil 10. At this time, the interval between the core 51B and the coil 10 is made substantially uniform over the entire circumference of the core 51B.

続いて、棒状体53を金型50内に進出してコイル10を圧縮する。この圧縮により、コイル10の隣接するターン同士が接触され、各ターン間に隙間のない状態となる。   Subsequently, the rod-shaped body 53 is advanced into the mold 50 to compress the coil 10. By this compression, adjacent turns of the coil 10 are brought into contact with each other, and there is no gap between the turns.

その後、図示しない樹脂注入口から金型50内にエポキシ樹脂を注入する。注入された樹脂がある程度固化して、コイル10を圧縮状態に保持できるようになれば、棒状体53を金型50内から後退させても良い。   Thereafter, an epoxy resin is injected into the mold 50 from a resin injection port (not shown). The rod-like body 53 may be retracted from the mold 50 as long as the injected resin is solidified to some extent and the coil 10 can be held in a compressed state.

そして、樹脂が固化して、コイル10を圧縮状態に保持するコイル成形体が成形されると、金型50を開いて同成形体を金型から取り出す。   When the resin is solidified and a coil molded body that holds the coil 10 in a compressed state is molded, the mold 50 is opened and the molded body is taken out from the mold.

得られた成形体は、棒状体53で押圧されていた箇所が樹脂モールド部で覆われておらず、複数の小穴を有する形状に成形されている。この小穴は、適宜な絶縁材などで充填しても良いし、そのまま放置しておいても良い。   The obtained molded body is formed in a shape having a plurality of small holes without being covered with the resin mold portion at the portion pressed by the rod-shaped body 53. This small hole may be filled with an appropriate insulating material or the like, or may be left as it is.

<リアクトルの組立>
次に、上記の成形体を用いてリアクトルを構成する手順を図3に基づいて説明する。
<Reactor assembly>
Next, a procedure for forming a reactor using the above-described molded body will be described with reference to FIG.

上述した成形体100の中空孔30に磁性部材を嵌め込み、環状のコア150を形成すれば、リアクトル200を構成できる。例えば、コア150は、コイル成形体100から露出する端部磁性部材152と、各コイルの中空孔30内に配されて端部磁性部材152同士を連結する中間磁性部材154と、中間磁性部材154の間に介在されるギャップ板156とから構成される。本例では、各磁性部材152,154を圧粉磁性体で構成し、端部磁性部材152を台形ブロック状とし、中間磁性部材154を矩形ブロック状とした。また、ギャップ板156はアルミナ板とした。これら磁性部材152,154およびギャップ板156は、適宜な接着剤で接着され、環状のコア150を構成する。   If a magnetic member is fitted into the hollow hole 30 of the molded body 100 described above to form the annular core 150, the reactor 200 can be configured. For example, the core 150 includes an end magnetic member 152 exposed from the coil molded body 100, an intermediate magnetic member 154 disposed in the hollow hole 30 of each coil and connecting the end magnetic members 152 to each other, and the intermediate magnetic member 154. And a gap plate 156 interposed therebetween. In this example, each of the magnetic members 152 and 154 is made of a powder magnetic material, the end magnetic member 152 is in a trapezoidal block shape, and the intermediate magnetic member 154 is in a rectangular block shape. The gap plate 156 was an alumina plate. The magnetic members 152 and 154 and the gap plate 156 are bonded with an appropriate adhesive to constitute an annular core 150.

このような成形体100とコア150との組立体は、そのままの状態でリアクトル200として十分機能するため、何らかの部材で外周を覆わなくても、図示しない冷却ベースに固定すればよい。冷却ベースへの固定には、コア150を冷却ベースに押える適宜な取付金具を用いたり、コア150の一部にボルト孔を設けて、ボルトで冷却ベースに固定したりすればよい。   Such an assembly of the molded body 100 and the core 150 functions sufficiently as the reactor 200 in the state as it is, and therefore, it is only necessary to fix it to a cooling base (not shown) without covering the outer periphery with any member. For fixing to the cooling base, an appropriate mounting bracket for pressing the core 150 to the cooling base may be used, or a bolt hole may be provided in a part of the core 150 and fixed to the cooling base with a bolt.

もっとも、本例のように圧粉成形体で磁性部材152,154を構成している場合、コアの強度が電磁鋼板のコアに比べて低いため、組立体の周囲をエポキシなどの封止材(図示せず)で覆って補強することが好ましい。この封止材の一部にボルト孔を成形すれば、ボルトで組立体を冷却ベースに固定できる。また、封止材を用いれば、棒状体により成形体に形成された小穴を埋めることができる。   However, when the magnetic members 152 and 154 are formed of a compacted body as in this example, the strength of the core is lower than that of the core of the electromagnetic steel sheet. It is preferable to cover and reinforce it. If a bolt hole is formed in a part of the sealing material, the assembly can be fixed to the cooling base with a bolt. Moreover, if a sealing material is used, the small hole formed in the molded object with the rod-shaped body can be filled.

その他、金属製のケース(図示せず)に上記組立体を収納し、ケースと組立体との間に封止材を充填しても良い。ケースを用いる場合、コイル成形体の樹脂モールド部20は、ケースと組立体との位置合わせにも利用できる。   In addition, the assembly may be stored in a metal case (not shown), and a sealing material may be filled between the case and the assembly. When the case is used, the resin mold part 20 of the coil molded body can also be used for alignment of the case and the assembly.

なお、本例では、一対の端部磁性部材152、合計6つの中間磁性部材154、並びに合計4枚のギャップ板156を用いているが、これらの数は適宜選択できる。また、各磁性部材152,154の形状も図3の形状に限定されるわけではなく、例えば端部磁性部材152をU型としてもよい。   In this example, a pair of end magnetic members 152, a total of six intermediate magnetic members 154, and a total of four gap plates 156 are used, but these numbers can be selected as appropriate. Moreover, the shape of each magnetic member 152,154 is not necessarily limited to the shape of FIG. 3, For example, the edge part magnetic member 152 is good also as a U type.

<作用効果>
以上のようなコイル成形体100によれば、コイル10を圧縮状態に保持した部品とできるため、リアクトル組立時の部品のハンドリング性を改善でき、かつ従来のリアクトルでコイルを押えるために用いていた枠状ボビンを省略できる。また、コイル10の内周面が樹脂モールド部20で実質的に均一な厚みで覆われているため、中空孔30にコアを挿入すれば、コアとコイル10を同軸状に位置合わせすることができ、従来のリアクトルで用いていた筒状ボビンを省略できる。さらに、樹脂モールド部20により、コイル10とコア150の絶縁の確保もできる。
<Effect>
According to the coil molded body 100 as described above, since the coil 10 can be a component that is held in a compressed state, handling of the component at the time of reactor assembly can be improved, and it has been used to hold the coil with a conventional reactor. The frame bobbin can be omitted. Further, since the inner peripheral surface of the coil 10 is covered with the resin mold portion 20 with a substantially uniform thickness, if the core is inserted into the hollow hole 30, the core and the coil 10 can be aligned coaxially. The cylindrical bobbin used in the conventional reactor can be omitted. Furthermore, the insulation between the coil 10 and the core 150 can be ensured by the resin mold portion 20.

<変形例>
実施例1のコイル成形体の変形例としては、図4に示すように、コイル成形体100の下面、つまり、同成形体100をリアクトルとして冷却ベースに設置した場合に冷却ベース側となる面に放熱板60を一体化してもよい。本変形例では、窒化珪素製の放熱板60を1枚用い、この放熱板60の上面がコイルに接触し、下面が樹脂モールド部20から露出するように構成している。
<Modification>
As a modification of the coil molded body of Example 1, as shown in FIG. 4, the lower surface of the coil molded body 100, that is, the surface on the cooling base side when the molded body 100 is installed as a reactor on the cooling base. The heat sink 60 may be integrated. In this modification, one heat sink 60 made of silicon nitride is used, and the upper surface of the heat sink 60 is in contact with the coil and the lower surface is exposed from the resin mold portion 20.

この変形例によれば、熱伝導性に優れる放熱板60を介して、コイルの熱を効率的に冷却ベース側に伝導させることができ、リアクトルの放熱性を向上させることができる。なお、第一・第二コイルの下面の各々に合計2枚の放熱板を樹脂モールド部で一体化しても良い。   According to this modification, the heat of the coil can be efficiently conducted to the cooling base side through the heat radiating plate 60 having excellent thermal conductivity, and the heat dissipation of the reactor can be improved. In addition, a total of two heat sinks may be integrated with each of the lower surfaces of the first and second coils by a resin mold portion.

[実施例2]
次に、コイルの内周における樹脂モールド部の厚みを容易に均一化するために好ましい実施例を図5に基づいて説明する。実施例2の基本的な構成は実施例1と共通であるため、以下の説明は実施例1との相違点を中心に行う。
[Example 2]
Next, a preferred embodiment will be described with reference to FIG. 5 in order to easily equalize the thickness of the resin mold portion on the inner periphery of the coil. Since the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the following description will be focused on differences from the first embodiment.

本例のコイル成形体100は、図5(A)に示すように、コイルの内周における樹脂モールド部20にコイル軸方向に沿った凹溝22(凹部)が形成されている。この凹溝22は、その深さがコアとコイルのギャップに相当し、成形体100の各内周面の上下左右に合計4箇所ずつ設けられている。つまり、凹溝22の形成されている箇所は、コイルが樹脂モールド部20で覆われず、露出している。   In the coil molded body 100 of this example, as shown in FIG. 5A, a concave groove 22 (concave portion) along the coil axis direction is formed in the resin mold portion 20 on the inner periphery of the coil. The depth of the concave groove 22 corresponds to the gap between the core and the coil, and a total of four locations are provided on the upper, lower, left and right of each inner peripheral surface of the molded body 100. That is, the portion where the concave groove 22 is formed is exposed without the coil being covered with the resin mold portion 20.

このような成形体を得るには、図5(B)に示すように、断面がほぼ十字状の中子51Bを用いる。つまり、中子51Bの上下左右の側面に断面が矩形の突条510を中子51Bの長手方向沿いに設け、その突条510の高さをコアとコイル10のギャップに相当するようにしておく。このような中子51Bを用いて樹脂モールド部20を成形すれば、凹溝22を持つ中空孔30(図5(A))が形成された成形体が得られる。その成形時、金型内でのコイルの位置を容易に決めることができ、得られた成形体のコイル内周における樹脂モールド部20の厚みを実質的に均一にすることが容易にできる。そのため、本例のコイル成形体100の中空孔30にコアを嵌め込めば、コアとコイルを容易に同軸状に位置合わせすることができる。また、このような成形体にコアを組み合わせて組立体とし、その組立体を封止材で封止する場合、凹溝22は封止材の流路とでき、成形体周囲への封止材の回り込みを良好にできる。   In order to obtain such a molded body, as shown in FIG. 5B, a core 51B having a substantially cross-shaped cross section is used. In other words, the protrusions 510 having a rectangular cross section are provided along the longitudinal direction of the core 51B on the upper, lower, left, and right side surfaces of the core 51B, and the height of the protrusions 510 corresponds to the gap between the core and the coil 10. . If the resin mold portion 20 is molded using such a core 51B, a molded body in which a hollow hole 30 (FIG. 5A) having a concave groove 22 is formed is obtained. At the time of molding, the position of the coil in the mold can be easily determined, and the thickness of the resin mold portion 20 on the inner circumference of the coil of the obtained molded body can be made substantially uniform. Therefore, if the core is fitted into the hollow hole 30 of the coil molded body 100 of this example, the core and the coil can be easily aligned coaxially. Further, when such a molded body is combined with a core to form an assembly, and the assembly is sealed with a sealing material, the concave groove 22 can be a flow path for the sealing material, and the sealing material around the molded body Can be improved.

本例の変形例としては、図6に示すように、中子51Bの断面形状を変えることが挙げられる。例えば、断面が矩形の中子の対角位置にある一対の角部に、断面が扇形の突条512を設ける。この中子51Bを用いた場合も、突条512の高さをコアとコイルのギャップに対応させておけば、突条512以外の箇所に樹脂が充填されるため、コイル内周における樹脂モールド部の厚みを実質的に均一にすることが容易にできる。   As a modification of this example, as shown in FIG. 6, the cross-sectional shape of the core 51B can be changed. For example, fan-shaped protrusions 512 having a cross section are provided at a pair of corners whose cross section is at a diagonal position of a rectangular core. Even when this core 51B is used, if the height of the ridge 512 is made to correspond to the gap between the core and the coil, the resin is filled in the area other than the ridge 512. Can be made substantially uniform in thickness.

さらに本例の別の変形例としては、突起付きで断面が十字状の中子を用いるが、その中子の突起をコアとコイルのギャップよりも低くしても良い。この場合、凹溝22の底面も樹脂モールド部20で覆われ、コイルが露出することはない。その場合でも、凹溝22は上述した封止材の流路として利用できる。   Further, as another modification of this example, a core with a protrusion and a cross-section is used, but the protrusion of the core may be lower than the gap between the core and the coil. In this case, the bottom surface of the concave groove 22 is also covered with the resin mold portion 20, and the coil is not exposed. Even in that case, the concave groove 22 can be used as the flow path of the sealing material described above.

[実施例3]
次に、さらに放熱性に優れるコイル成形体を図7に基づいて説明する。実施例3の基本的な構成は実施例1と共通であるため、以下の説明は実施例1との相違点を中心に行う。
[Example 3]
Next, a coil molded body having further excellent heat dissipation will be described with reference to FIG. Since the basic configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, the following description will be focused on differences from the first embodiment.

本例の成形体100は、左右の側面と上面に、コイルの軸方向に沿った複数の凹溝24を備えている。この凹溝24の形成により、コイル成形体100の表面積を増大させることができ、一層放熱性の高いリアクトルを構築できる。特に、本例では、この凹溝24を、コイルが樹脂モールド部20から露出するように形成しており(コイル露出状態は図示略)、コイル10からの放熱性をさらに高めている。一方、成形体100の下面には凹溝を設けていない。これにより、成形体100をリアクトルとして冷却ベース或いはケースに設置した際、成形体100と冷却ベース又はケースとの接触面積を確保している。   The molded body 100 of this example includes a plurality of concave grooves 24 along the axial direction of the coil on the left and right side surfaces and the upper surface. By forming the concave grooves 24, the surface area of the coil molded body 100 can be increased, and a reactor with higher heat dissipation can be constructed. In particular, in this example, the concave groove 24 is formed so that the coil is exposed from the resin mold portion 20 (the coil exposed state is not shown), and the heat dissipation from the coil 10 is further enhanced. On the other hand, no concave groove is provided on the lower surface of the molded body 100. Thereby, when the molded object 100 is installed in a cooling base or case as a reactor, the contact area of the molded object 100 and a cooling base or case is ensured.

このような成形体は、図2示す第二金型の側壁52Bの内側に断面が矩形の突条を並設しておけばよい。この突条に対応する箇所が樹脂モールド部の凹溝24となる。そして、本例の成形体とコアで組立体を構成し、その組立体の周囲を封止材で覆う場合、前記凹溝24は封止材の流路としても利用できる。   Such a molded body may be provided with protrusions having a rectangular cross section on the inner side of the side wall 52B of the second mold shown in FIG. A portion corresponding to the protrusion becomes a concave groove 24 of the resin mold portion. Then, when an assembly is constituted by the molded body and the core of this example and the periphery of the assembly is covered with a sealing material, the concave groove 24 can also be used as a flow path for the sealing material.

その他、本例の変形例としては、本例と実施例2とを組み合わせた構成としても良い。つまり、成形体の内周に凹溝を備え、かつ外周にも凹溝を備えた構成である。この構成によれば、コアとコイルの位置合わせの正確性向上と共に、放熱性または封止材の成形体周囲への回り込みを良好にできる。   In addition, as a modification of this example, a configuration in which this example and Example 2 are combined may be employed. That is, it is the structure which provided the ditch | groove in the inner periphery of the molded object, and also provided the ditch | groove in the outer periphery. According to this configuration, it is possible to improve the accuracy of alignment of the core and the coil, and to improve the heat dissipation or the wraparound of the sealing material around the molded body.

[実施例4]
次に、実施例1〜3とは異なる構成のコイルを用いた本発明の変形例を図8に基づいて説明する。図8ではコイルの形状のみを示し、樹脂モールド部は省略している。
[Example 4]
Next, the modification of this invention using the coil of a structure different from Examples 1-3 is demonstrated based on FIG. In FIG. 8, only the shape of the coil is shown, and the resin mold portion is omitted.

実施例1〜3では、1本の巻線からなり、屈曲連結部を有するコイルを用いたが、第一・第二コイル10A、10Bを異なる巻線で形成し、両コイル10A、10Bを溶接により接合しても良い。本例では、第二コイル10Bの終端を第一コイル10A側に屈曲させ、第一コイル10Aの終端と重ねて溶接することで両コイル10A、10Bを接合している。   In Examples 1 to 3, a coil having a single winding and having a bent connecting portion was used. However, the first and second coils 10A and 10B were formed by different windings, and both the coils 10A and 10B were welded. May be joined. In this example, the end of the second coil 10B is bent toward the first coil 10A, and the two coils 10A and 10B are joined by overlapping and welding the end of the first coil 10A.

このようなコイル10によれば、各コイル10A、10Bの巻線の始端と溶接箇所を樹脂モールド部から突出させたコイル成形体とでき、実施例1において、屈曲連結部を覆うことでひさし状に突出した樹脂モールド部をなくすことができる。また、第一コイルと第二コイルを樹脂モールド部で個別に圧縮状態に保持しておき、その後、これら一対の成形体の巻線の端部を溶接で接合しても良い。   According to such a coil 10, it is possible to obtain a coil molded body in which the winding end of each of the coils 10A and 10B and the welded portion are protruded from the resin mold portion. It is possible to eliminate the resin mold portion that protrudes from the surface. Alternatively, the first coil and the second coil may be individually held in a compressed state by the resin mold portion, and then the ends of the windings of the pair of molded bodies may be joined by welding.

なお、上述した実施例は、本発明の要旨を逸脱することなく、適宜変更することが可能であり、上述した構成に限定されるものではない。   The above-described embodiments can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention, and are not limited to the above-described configuration.

本発明のコイル成形体は、リアクトルの構成部品として利用することができ、本発明のリアクトルは、コンバータなどの部品として利用することができる。特に、ハイブリッド自動車や電気自動車などの自動車用リアクトルとして好適に利用することができる。 The coil molded object of this invention can be utilized as a component of a reactor, and the reactor of this invention can be utilized as components, such as a converter. In particular, it can be suitably used as a reactor for automobiles such as hybrid cars and electric cars.

100 コイル成形体
10 コイル
10A 第一コイル 10B 第二コイル
11始端 12 終端 13 屈曲連結部
20 樹脂モールド部
22 凹溝 24 凹溝
30 中空孔
50 金型
51 第一金型 51A 端板 51B 中子
52 第二金型 52A 端板 52B 側壁
53 棒状体 510 突条 512 突条
60 放熱板
150 コア
152 端部磁性部材 154 中間磁性部材 156 ギャップ板
200 リアクトル
100 coil molded body
10 coils
10A 1st coil 10B 2nd coil
11 Start 12 End 13 Bend joint
20 Resin mold part
22 groove 24 groove
30 hollow holes
50 molds
51 First mold 51A End plate 51B Core
52 Second mold 52A End plate 52B Side wall
53 Rod 510 510 Projection 512 Projection
60 Heat sink
150 core
152 End magnetic member 154 Intermediate magnetic member 156 Gap plate
200 reactors

Claims (7)

コアの外周の一部にコイルが配されたリアクトルに用いるコイル成形体であって、
巻線をらせん状に巻回したコイルと、
このコイルを、その自由長よりも圧縮した状態に保持する樹脂モールド部と、
この樹脂モールド部の一部を介して、前記コイルの内周に前記コアが嵌められる中空孔とを備え、
コイルの内周における樹脂モールド部に、凹部が形成されており、この凹部は、コイル成形体とコアとの組立体を封止材で封止する際に封止材の流路として利用されることを特徴とするコイル成形体。
A coil molded body used for a reactor in which a coil is arranged on a part of the outer periphery of a core,
A coil with a spiral winding,
A resin mold part that holds this coil in a compressed state than its free length;
Through a part of the resin mold part, and a hollow hole into which the core is fitted on the inner periphery of the coil,
A concave portion is formed in the resin mold portion on the inner periphery of the coil, and this concave portion is used as a flow path for the sealing material when the assembly of the coil molded body and the core is sealed with the sealing material. The coil molded object characterized by the above-mentioned.
前記凹部は、コイルの軸方向に沿っていることを特徴とする請求項1に記載のコイル成形体。   The said recessed part is along the axial direction of a coil, The coil molded object of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記凹部は、前記コアとコイルとのギャップに相当する深さであることを特徴とする請求項1又は2に記載のコイル成形体。   The coil molded body according to claim 1, wherein the recess has a depth corresponding to a gap between the core and the coil. コイルの外周における樹脂モールド部の表面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のコイル成形体。   The unevenness | corrugation is formed in the surface of the resin mold part in the outer periphery of a coil, The coil molded object of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のコイル成形体と、
中空孔に嵌められたコアと、
コイル成形体とコアとの組合体を封止する封止材とを備えることを特徴とするリアクトル。
The coil molded body according to any one of claims 1 to 4,
A core fitted in a hollow hole;
A reactor comprising: a sealing material for sealing a combined body of a coil molded body and a core.
コイル成形体とコアとの組立体の外周に金属製のケースを有しないことを特徴とする請求項5に記載のリアクトル。   The reactor according to claim 5, wherein a metal case is not provided on the outer periphery of the assembly of the coil molded body and the core. 請求項5又は6に記載のリアクトルを用いたことを特徴とするコンバータ。   A converter using the reactor according to claim 5 or 6.
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