JP5526906B2

JP5526906B2 - リアクトル

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Publication number: JP5526906B2
Application number: JP2010066417A
Authority: JP
Inventors: 博史大野
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-03-23
Also published as: JP2011199151A

Description

本発明は、リアクトルに関するものである。

特許文献１においてリアクトルの固定構造が開示されている。環状のコア体にコイルが巻回されている。このコア体は樹脂モールドされ、モールド樹脂に板ばねが支持され、板ばねによりコア体を外部構造体に固定している。また、コイルと外部構造体との間には隙間（空隙）が形成されている。

特開２００９−２６９５２号公報

コイルと外部構造体との間に形成される隙間について、隙間の寸法として一定値を確保するためには、公差計算の際の各部品の公差を積み上げる必要がある。その結果、公差が大きくなってしまい、上述のコイルと外部構造体との間に形成される隙間の必要寸法値が大きくなってしまう。

本発明は、このような背景の下になされたものであり、その目的は、コイルと外部構造体との隙間の寸法を一定化することができるリアクトルを提供することにある。

請求項１に記載の発明では、コイル巻回部を有するコアと、前記コアのコイル巻回部の周囲に巻回され、環状をなすコイルと、前記コアおよび前記コイルが収納される金属製ケースと、前記コイルの自重を支えるために前記金属製ケースの底面に配置されたスペーサと、を備えたリアクトルである。

請求項１に記載の発明によれば、金属製ケースの底面にコイルの自重を支えるためのスペーサが配置され、スペーサは金属製ケースの底面とコイルに接する。よって、コイルと金属製ケースとの隙間の寸法公差はスペーサの公差のみであり、隙間の公差を小さくすることができる。これにより、コイルと金属製ケースとの隙間の寸法を一定化することができる。

また、請求項１に記載の発明では、前記スペーサは、前記コイルに沿って前記コイルの軸方向に延びるように配置されており、前記スペーサにより前記コイルと前記金属製ケースの底面との間に隙間が確保されていることを要旨とする。
請求項１に記載の発明によれば、スペーサは、コイルに沿ってコイルの軸方向に延びるように配置されているので、コイルは撓みやすいがコイルの軸方向において隙間を確保する上で好ましい。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のリアクトルにおいて、前記スペーサは、複数本設けてなることを要旨とする。
請求項２に記載の発明によれば、スペーサは複数本設けているので、安定してコイルと金属製ケースとの間に隙間を確保することができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載のリアクトルにおいて、前記コイルと前記金属製ケースの底面との間にポッティング材を配したことを要旨とする。

請求項３に記載の発明によれば、コイルと金属製ケースとの隙間の寸法を小さくすることによりポッティング材を薄く配して放熱性向上を図ることができる。
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載のリアクトルにおいて、前記コアは、前記金属製ケースに支持されていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明によれば、コアに生じる振動がコイルに伝わりにくくスペーサを介して金属製ケースに伝わることを抑制することができる。

本発明によれば、コイルと金属製ケースとの隙間の寸法を一定化することができる。

（ａ）は第１の実施形態のリアクトルの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線での縦断面図。リアクトルの分解斜視図。（ａ）は第２の実施形態のリアクトルの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線での縦断面図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
図１，２に本実施形態のリアクトル１０を示す。本実施形態のリアクトル１０では、ＵＵ型コア２０を用いており、ＵＵ型コア２０はＵ型コア３０とＵ型コア４０により構成されている。

リアクトル１０は、ＵＵ型コア２０（Ｕ型コア３０，４０）と、コイル５０，６０と、外部構造体としての金属製ケース７０と、スペーサとしての樹脂製棒材８０，８１，８２，８３を備えている。

金属製ケース７０は箱型をなしている。金属製ケース７０には上面が開口する凹部７１が形成されている。凹部７１は四角形状をなしている。凹部７１における底面７１ａには凹部７２が形成され、凹部７２は四角形状をなしている。金属製ケース７０の内部にはＵＵ型コア２０（Ｕ型コア３０，４０）、コイル５０，６０等が収納されている（配置されている）。

Ｕ型コア３０は、図１（ｂ）に示すように断面が四角形状の棒状をなし、図１（ａ）に示すように平面視においてＵ字状をなしている。Ｕ型コア３０は、真直ぐにかつ平行に延びる一対の直線部３１，３２と、直線部３１，３２の一端同士をつなぐ連結部３３とからなる。同様に、Ｕ型コア４０も、図１（ｂ）に示すように断面が四角形状の棒状をなし、図１（ａ）に示すように平面視においてＵ字状をなしている。Ｕ型コア４０は、真直ぐにかつ平行に延びる一対の直線部４１，４２と、直線部４１，４２の一端同士をつなぐ連結部４３とからなる。

Ｕ型コア３０の直線部３１の端面とＵ型コア４０の直線部４１の端面とは密着（面接触）している。同様に、Ｕ型コア３０の直線部３２の端面とＵ型コア４０の直線部４２の端面とは密着（面接触）している。

Ｕ型コア３０の直線部３１およびＵ型コア４０の直線部４１の周囲には、四角環状をなすコイル５０が巻回されている。同様に、Ｕ型コア３０の直線部３２およびＵ型コア４０の直線部４２の周囲には、四角環状をなすコイル６０が巻回されている。このように、ＵＵ型コア２０（Ｕ型コア３０，４０）は、コイル巻回部としての直線部３１，３２，４１，４２を有し、環状をなすコイル５０，６０が、ＵＵ型コア２０の直線部（コイル巻回部）３１，３２，４１，４２の周囲に巻回されている。

金属製ケース７０の内部において、凹部７２の底面７２ａとコイル５０の間には、スペーサとしての２本の樹脂製棒材８０，８１が並べて配置されている。同様に、凹部７２の底面７２ａとコイル６０の間には、スペーサとしての２本の樹脂製棒材８２，８３が並べて配置されている。各樹脂製棒材８０，８１，８２，８３は、断面が四角形状をなし、かつ、直線的に延びている。

樹脂製棒材８０，８１は、凹部７２の底面７２ａとコイル５０とに接触している。また、樹脂製棒材８０，８１は、コイル５０の軸方向Ｘ１に沿って延びるように配置されている。同様に、樹脂製棒材８２，８３は、凹部７２の底面７２ａとコイル６０とに接触している。また、樹脂製棒材８２，８３はコイル６０の軸方向Ｘ２に沿って延びるように配置されている。

このように、外部構造体の上面、即ち、金属製ケース７０の凹部７２の底面７２ａには、スペーサとしての樹脂製棒材８０，８１，８２，８３が配置され、樹脂製棒材８０，８１，８２，８３はコイル５０，６０の自重を支えるためのものであり、コイル５０，６０と金属製ケース７０との隙間の寸法の一定化を図っている。

また、ＵＵ型コア２０（Ｕ型コア３０，４０）は金属製ケース７０の内部において凹部７１の底面７１ａに載置されている。即ち、ＵＵ型コア２０（Ｕ型コア３０，４０）は、金属製ケース７０に支持されている。

このように、コイル５０，６０と金属製ケース７０との間に樹脂製棒材８０〜８３を挟むことで、コイル５０，６０と金属製ケース７０との間に一定寸法の隙間を形成し、この隙間により絶縁距離を確保することができる。

以上のごとく本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）コイル５０，６０と金属製ケース７０との間に絶縁を確保するための隙間を確保するための一般的な手法として、公差計算を行う際に、各部品の公差を積み上げる必要がある。そのため、隙間の公差が大きくなり、必要となる隙間寸法が大きくなっている。これに対し本実施形態においては、金属製ケース７０の内部において凹部７２の底面７２ａ上にコイル５０，６０の自重を支えるための樹脂製棒材８０，８１，８２，８３を配置し、樹脂製棒材８０，８１，８２，８３は金属製ケース７０の凹部７２の底面７２ａとコイル５０，６０に接している。よって、コイル５０，６０と金属製ケース７０との隙間の寸法公差は樹脂製棒材８０，８１，８２，８３の公差のみであり、隙間の公差を小さくすることができる。これにより、コイル５０，６０と金属製ケース７０との隙間の寸法を一定化することができる。その結果、コイル５０，６０と金属製ケース７０との間の隙間を小さくでき、絶縁性を確保することができる。

（２）スペーサとしての樹脂製棒材８０，８１，８２，８３は、コイル５０，６０の軸方向Ｘ１，Ｘ２に延びるように配置されているので、コイル５０，６０は撓みやすいがコイル５０，６０の軸方向Ｘ１，Ｘ２において隙間を確保する上で好ましい。

（３）樹脂製棒材８０，８１（８２，８３）は、複数本設けているので、安定してコイル５０，６０と金属製ケース７０の凹部７２の底面７２ａとの間に隙間を確保することができる。

（４）ＵＵ型コア２０（Ｕ型コア３０，４０）は、金属製ケース７０に支持した。よって、コア２０は振動するがコイル５０，６０には振動が伝わらずにＮＶ（ＮｏｉｓｅａｎｄＶｉｂｒａｔｉｏｎ）の伝達悪化の虞は少ない。つまり、ＵＵ型コア２０（Ｕ型コア３０，４０）に生じる振動がコイル５０，６０に伝わりにくく、樹脂製棒材８０，８１，８２，８３を介して金属製ケース７０に伝わることを抑制することができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図１に代わる本実施形態のリアクトルを図３に示す。
第１の実施形態においては、図１，２に示したようにコイル５０，６０と金属製ケース７０の凹部７２の底面７２ａとの間を空隙として樹脂製棒材８０〜８３による空隙で絶縁を確保した。

これに対し、図３に示す本実施形態では、ポッティング材９０を配置するための隙間を確保するためにスペーサとしての樹脂製棒材８０〜８３を用いている。
図３において、コイル５０，６０と金属製ケース７０の凹部７２の底面７２ａとの間にポッティング材９０を配している。

金属製ケース７０はＵＵ型コア２０（Ｕ型コア３０，４０）やコイル５０，６０で発生する熱を逃がす冷却器として機能する。
そして、図３において、コイル５０から金属製ケース７０までの放熱経路は、コイル５０→ポッティング材９０→金属製ケース７０となる。また、コイル６０から金属製ケース７０までの放熱経路は、コイル６０→ポッティング材９０→金属製ケース７０となる。

その結果、金属製ケース７０内にＵＵ型コア２０（Ｕ型コア３０，４０）とコイル５０，６０を収納したリアクトル１０において金属製ケース７０への放熱性に優れたものとなる。

なお、ポッティング材は、流し込みタイプのポッティング材のみでなく、先付けタイプのポッティング材であってもよい。
以上のごとく本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

（５）コイル５０，６０と金属製ケース７０との間にポッティング材を配するための隙間を確保するための一般的な手法として、公差計算を行う際に、各部品の公差を積み上げる必要がある。そのため、隙間の公差が大きくなり、必要となる隙間寸法が大きくなっている。本実施形態では、樹脂製棒材８０，８１，８２，８３をコイル５０，６０と金属製ケース７０との間に介在させてコイル５０，６０の自重を支えている。これにより、コイル５０，６０と金属製ケース７０との間の公差を縮小して、コイル５０，６０と金属製ケース７０との間の隙間を縮小し、熱性能を向上させることができる。つまり、コイル５０，６０と金属製ケース７０との隙間の寸法を小さくすることによりポッティング材９０を薄く配して放熱性向上を図ることができる。また、ポッティング材の量を低減してコスト・質量を減らすことができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・スペーサとしての樹脂製棒材は一つのコイルにつき２本配置したが、１本でも可能であり、３本以上配置してもよい。

・スペーサとして棒材を用いたが、スペーサは棒状である必要はない。
・コアはＵＵ型コアでなくてもよく、例えば、ＥＥ型コア等であってもよい。
・コアは金属製ケース７０に直接固定したが、板ばね等を介して固定してもよい。

・ストッパとしての樹脂製棒材はボビンと共通化して製造してもよい。こうするとコストを下げることができる。

１０…リアクトル、２０…ＵＵ型コア、３０…Ｕ型コア、４０…Ｕ型コア、５０…コイル、６０…コイル、７０…金属製ケース、８０…樹脂製棒材、８１…樹脂製棒材、８２…樹脂製棒材、８３…樹脂製棒材、９０…ポッティング材。

Claims

コイル巻回部を有するコアと、
前記コアのコイル巻回部の周囲に巻回され、環状をなすコイルと、
前記コアおよび前記コイルが収納される金属製ケースと、
前記コイルの自重を支えるために前記金属製ケースの底面に配置されたスペーサと、
を備えたリアクトルであって、
前記スペーサは、前記コイルに沿って前記コイルの軸方向に延びるように配置されており、前記スペーサにより前記コイルと前記金属製ケースの底面との間に隙間が確保されていることを特徴とするリアクトル。
前記スペーサは、複数本設けてなることを特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
前記コイルと前記金属製ケースの底面との間にポッティング材を配したことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のリアクトル。
前記コアは、前記金属製ケースに支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリアクトル。