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JP5942679B2 - Reactor manufacturing equipment and manufacturing method - Google Patents

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JP5942679B2 JP2012171791A JP2012171791A JP5942679B2 JP 5942679 B2 JP5942679 B2 JP 5942679B2 JP 2012171791 A JP2012171791 A JP 2012171791A JP 2012171791 A JP2012171791 A JP 2012171791A JP 5942679 B2 JP5942679 B2 JP 5942679B2
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Description

本明細書では、コアの周りにコイルが巻かれているリアクトルの製造装置と製造方法を開示する。   In this specification, the manufacturing apparatus and manufacturing method of the reactor by which the coil is wound around the core are disclosed.

特許文献1に記載されているように、複数個の部分コアを固定してコアを形成するとともに、そのコアの周りにコイルを巻いたリアクトルが知られている。この形式のリアクトルは、予め形成しておいたコイル内に部分コアを挿入する手法で製造できることから、製造しやすい。特許文献1では、複数個の部分コア同士を固定するために、熱硬化性樹脂を用いる。   As described in Patent Document 1, a reactor is known in which a plurality of partial cores are fixed to form a core, and a coil is wound around the core. This type of reactor is easy to manufacture because it can be manufactured by inserting a partial core into a coil formed in advance. In Patent Document 1, a thermosetting resin is used to fix a plurality of partial cores.

特許文献1の技術では、コイルを形成し、硬化前の熱硬化性樹脂が固定面に塗布された部分コアをコイルに対して組み付けて完成前のリアクトルを製造し、その未完成リアクトルを加熱して部分コア同士を固定する。すなわち、熱硬化前の熱硬化性樹脂で複数個の部分コアが位置決めされている未完成コアの周りにコイルが巻かれている未完成リアクトルを製造し、その未完成リアクトルを加熱炉に投入して熱硬化性樹脂を硬化させる。   In the technique of Patent Document 1, a coil is formed, a pre-completed reactor is manufactured by assembling a partial core on which a thermosetting resin before curing is applied to a fixed surface to the coil, and the unfinished reactor is heated. And fix the partial cores. That is, an incomplete reactor in which a coil is wound around an incomplete core in which a plurality of partial cores are positioned with a thermosetting resin before thermosetting is manufactured, and the incomplete reactor is put into a heating furnace. To cure the thermosetting resin.

特開2007−173628号公報JP 2007-173628 A

上記の技術では未完成リアクトルの全体を加熱する。未完成リアクトルの全体を加熱する技術によると、熱硬化性樹脂を硬化温度に昇温させるのに時間を要する。部分コア同士の固定面は、コイルの内側にあり、コイルによって遮蔽されている。部分コア同士の固定面は、コイルによって覆われていない部分のコアが加熱され、その熱が伝熱することで加熱される。コアの熱容量は大きく、コアを形成する材質の熱伝導率が低い。そのために、熱硬化性樹脂を硬化温度に昇温させるのに時間を要する。加熱炉の炉内温度を上げれば、多少の時間短縮は可能となるが、コイルが過熱されてしまう。コイルは、表面が絶縁膜で被覆されている電線で形成されており、コイルが過熱されると絶縁膜が劣化してしまう。コイルの過熱を防止する必要があることから、炉内温度を上げるにも限界がある。従来の製造技術では、製造過程に長時間を要する。
本明細書では、リアクトルの製造過程を短縮化する技術を開示する。
In the above technique, the entire unfinished reactor is heated. According to the technique of heating the entire incomplete reactor, it takes time to raise the temperature of the thermosetting resin to the curing temperature. The fixing surface between the partial cores is inside the coil and is shielded by the coil. The fixed surfaces of the partial cores are heated by heating the portion of the core not covered by the coil and transferring the heat. The heat capacity of the core is large, and the thermal conductivity of the material forming the core is low. Therefore, it takes time to raise the temperature of the thermosetting resin to the curing temperature. If the furnace temperature of the heating furnace is raised, the time can be shortened somewhat, but the coil is overheated. The coil is formed of an electric wire whose surface is covered with an insulating film, and the insulating film deteriorates when the coil is overheated. Since it is necessary to prevent overheating of the coil, there is a limit to raising the furnace temperature. In the conventional manufacturing technology, the manufacturing process takes a long time.
In this specification, the technique of shortening the manufacturing process of a reactor is disclosed.

本明細書では、リアクトルの製造装置を開示する。そのリアクトルでは、複数個の部分コアからコアが形成されており、そのコアの周りにコイルが巻かれている。その製造装置は、高周波加熱コイルと電源を備えている。本明細書では、リアクトルを形成するコイルを単にコイルといい、製造装置が備えている加熱用コイルを高周波加熱コイルという。
高周波加熱コイルは、複数個の部分コアが位置決めされている未完成コアの周りにコイルが巻かれている未完成リアクトルを受け入れる形状を備えている。高周波加熱コイルに未完成リアクトルを受け入れた状態で、未完成コアと高周波加熱コイルの間隔が狭く、コイルと高周波加熱コイルの間隔が広い関係が得られるように調整されている。高周波加熱コイルの内側に未完成リアクトルを受け入れた状態で、高周波加熱コイルに高周波を通電すると、コアとコイルが加熱される。高周波加熱コイルに通電する周波数によって、コアの加熱効率とコイルの加熱効率が変化する。
本明細書で開示する製造装置では、電源が供給する電力の周波数が、下記の周波数帯から選択されている。すなわち、コイルの温度上昇率よりコアの温度上昇率が大きいという関係を満たす周波数帯から選択されている。
In this specification, the reactor manufacturing apparatus is disclosed. In the reactor, a core is formed from a plurality of partial cores, and a coil is wound around the core. The manufacturing apparatus includes a high frequency heating coil and a power source. In this specification, the coil that forms the reactor is simply called a coil, and the heating coil provided in the manufacturing apparatus is called a high-frequency heating coil.
The high frequency heating coil has a shape for receiving an incomplete reactor in which a coil is wound around an incomplete core in which a plurality of partial cores are positioned. In a state where the incomplete reactor is received in the high-frequency heating coil, the distance between the incomplete core and the high-frequency heating coil is narrow, and the distance between the coil and the high-frequency heating coil is adjusted to be wide. When a high frequency is applied to the high frequency heating coil in a state where an incomplete reactor is received inside the high frequency heating coil, the core and the coil are heated. The heating efficiency of the core and the heating efficiency of the coil vary depending on the frequency of energizing the high-frequency heating coil.
In the manufacturing apparatus disclosed in this specification, the frequency of power supplied from the power source is selected from the following frequency bands. That is, the frequency band satisfying the relationship that the core temperature rise rate is larger than the coil temperature rise rate is selected.

上記の製造装置は、硬化前の熱硬化性樹脂で複数個の部分コアが仮固定されて位置決めされている未完成リアクトルに適用することができる。未完成リアクトルを不用意に高周波加熱すると、熱硬化性樹脂が硬化する前にコイルが過熱されてしまう。通常は、コアよりもコイルの方が高周波加熱コイルに近い位置にあり、コアよりもコイルの方が加熱されやすいからである。研究の結果、高周波加熱の周波数と、コアの温度上昇率と、コイルの温度上昇率の間には関係があり、周波数を選択することによって、コアの温度上昇率>コイルの温度上昇率の関係が得られることがわかった。また通常とは逆に、コイルよりコアの方が高周波加熱コイルに近い位置におくことも有用であることが判明した。本製造装置では、コイルよりコアの方が高周波加熱コイルに近い位置におき、コアがコイルより加熱されやすい(逆にいうと、コイルがコアより加熱されにくい)周波数を用いる。本製造装置によると、熱硬化させたい熱硬化性樹脂に接するコアを優先的に加熱することができ、コイルの過熱を防止できる。加熱炉に投入して未完成リアクトルの全体を加熱するのに比して、熱硬化性樹脂を熱硬化させるのに要する時間が短縮化される。 The manufacturing apparatus described above can be applied to an incomplete reactor in which a plurality of partial cores are temporarily fixed and positioned with a thermosetting resin before curing. If the incomplete reactor is inadvertently heated at a high frequency, the coil is overheated before the thermosetting resin is cured. This is because the coil is usually closer to the high-frequency heating coil than the core, and the coil is more easily heated than the core. As a result of research, there is a relationship between the frequency of high-frequency heating, the temperature rise rate of the core, and the temperature rise rate of the coil. By selecting the frequency, the relationship of the temperature rise rate of the core> the temperature rise rate of the coil Was found to be obtained. Contrary to the usual case, it has been found useful to place the core closer to the high frequency heating coil than the coil. In this manufacturing apparatus , the core is positioned closer to the high-frequency heating coil than the coil, and a frequency at which the core is more easily heated than the coil (in other words, the coil is less likely to be heated than the core) is used. According to this manufacturing apparatus , the core in contact with the thermosetting resin to be thermoset can be preferentially heated, and overheating of the coil can be prevented. The time required for thermosetting the thermosetting resin is shortened as compared with the case where the entire unfinished reactor is heated by putting it in the heating furnace.

上記の製造装置は、部分コア同士を固定する樹脂が施されていない未完成リアクトルに適用することもできる。例えば、コイルがボビンに巻かれており、そのボビンに対して部分コアの各々を位置決めすることで、複数個の部分コアが位置決めされている未完成コアを得ることができ、未完成コアの周りにコイルが巻かれている未完成リアクトルを得ることができる。その未完成リアクトルを得たあとに、可塑状態にある熱可塑性樹脂を部分コア間の間隙に充填して硬化させることで、部分コア同士を固定することができる。部分コアが室温にあると、部分コア間の間隙に可塑化している熱可塑性樹脂を充填する際に、可塑化している熱可塑性樹脂の流動性が低下して充填しづらい。可塑状態にある熱硬化性樹脂を充填する前の未完成リアクトルを予熱しておくと、可塑状態にある熱硬化性樹脂の流動性が高く、部分コア間の間隙に可塑状態にある熱硬化性樹脂を充填しやすい。上記の製造装置は、未完成リアクトルの余熱段階に適用することができる。コイルが過熱されないようにしながらコアを余熱しておくことができる。   Said manufacturing apparatus can also be applied to the incomplete reactor in which resin which fixes partial cores is not given. For example, a coil is wound around a bobbin, and by positioning each of the partial cores with respect to the bobbin, an incomplete core in which a plurality of partial cores are positioned can be obtained. An incomplete reactor in which a coil is wound can be obtained. After obtaining the incomplete reactor, the partial cores can be fixed by filling the gap between the partial cores with a thermoplastic resin in a plastic state and curing. When the partial cores are at room temperature, when filling the gap between the partial cores with the plasticized thermoplastic resin, the fluidity of the plasticized thermoplastic resin is lowered and it is difficult to fill. Preheating the incomplete reactor before filling with the thermosetting resin in the plastic state provides high fluidity of the thermosetting resin in the plastic state, and thermosetting in the plastic state in the gap between the partial cores. Easy to fill with resin. The above manufacturing apparatus can be applied to the preheating stage of an incomplete reactor. The core can be preheated while the coil is not overheated.

高周波加熱コイルに通電する電力の周波数が、1MHz〜5MHzの帯域中にあることが好ましい。1MHz以上であると、コアの温度上昇率>コイルの温度上昇率の関係が得られる。5MHz以上になると、コイルを形成する電線の表面を被覆している絶縁膜(典型的にはエナメル皮膜)自体が発熱して劣化する。1MHz〜5MHzの帯域で高周波加熱すると、コイルの劣化を避けながら、コアを優先的に加熱することができる。   It is preferable that the frequency of the electric power supplied to the high-frequency heating coil is in a band of 1 MHz to 5 MHz. When the frequency is 1 MHz or more, the relationship of the temperature rise rate of the core> the temperature rise rate of the coil is obtained. When the frequency is 5 MHz or more, the insulating film (typically enamel film) covering the surface of the wire forming the coil itself generates heat and deteriorates. When high-frequency heating is performed in a band of 1 MHz to 5 MHz, the core can be preferentially heated while avoiding deterioration of the coil.

本明細書では、リアクトルの製造方法をも開示する。その製造方法では、複数個の部分コアが位置決めされている未完成コアの周りにコイルが巻かれている未完成リアクトルを高周波加熱コイルの内側に置く工程と、高周波加熱コイルに高周波電力を通電する工程を備えている。高周波加熱に用いる周波数は、コイルの温度上昇率よりコアの温度上昇率が大きいという関係を満たす周波数帯から選択されている。また、未完成コアと高周波加熱コイルの間隔が狭く、コイルと高周波加熱コイルの間隔が広いという条件下で高周波加熱する。
製造装置の場合と同様に、この製造方法は、熱硬化性樹脂を硬化させる段階に用いることもできるし、後工程で可塑状態にある熱可塑性樹脂を充填するために、未完成リアクトルを余熱する段階に用いることもできる。
In this specification, the manufacturing method of a reactor is also disclosed. In the manufacturing method, an incomplete reactor in which a coil is wound around an incomplete core where a plurality of partial cores are positioned is placed inside the high frequency heating coil, and high frequency power is supplied to the high frequency heating coil. It has a process. The frequency used for the high-frequency heating is selected from a frequency band that satisfies the relationship that the temperature increase rate of the core is larger than the temperature increase rate of the coil. Further , the high frequency heating is performed under the condition that the gap between the unfinished core and the high frequency heating coil is narrow and the gap between the coil and the high frequency heating coil is wide.
As in the case of the manufacturing apparatus, this manufacturing method can be used in the stage of curing the thermosetting resin, or preheats the unfinished reactor in order to fill the thermoplastic resin in a plastic state in a subsequent process. It can also be used in stages.

複数個の部分コア同士の間に硬化前の熱硬化性樹脂が介在している未完成リアクトルを高周波加熱コイルの内側に置いて高周波加熱すれば、短時間の加熱処理で、コイルの過熱を防止しながら熱硬化性樹脂を硬化させることができる。
後工程で熱可塑性樹脂を充填する場合は、複数個の部分コア同士の間に間隔が確保されている未完成リアクトルを高周波加熱コイルの内側に置いて高周波加熱すれば、コイルの過熱を防止しながらコアを予熱することができる。後で、複数個の部分コア同士の間隔に可塑化している熱可塑性樹脂を充填する際に、可塑化している熱可塑性樹脂の粘度が上昇するのを予防することができる。
If an incomplete reactor with a pre-curing thermosetting resin interposed between multiple cores is placed inside the high-frequency heating coil and heated at high frequency, the coil can be prevented from overheating with a short heat treatment. While the thermosetting resin can be cured.
When filling a thermoplastic resin in a later process, if an incomplete reactor with a space between a plurality of partial cores is placed inside the high frequency heating coil and heated at high frequency, the coil is prevented from overheating. The core can be preheated. Later, when the thermoplastic resin plasticized in the space between the plurality of partial cores is filled, it is possible to prevent the viscosity of the plasticized plastic resin from increasing.

実施例の製造装置と製造方法で製造するリアクトルの分解斜視図を示す。The disassembled perspective view of the reactor manufactured with the manufacturing apparatus and manufacturing method of an Example is shown. 製造装置の斜視図を示す。The perspective view of a manufacturing apparatus is shown. 実施例1のリアクトルのY−Z面に沿った断面図を示す。Sectional drawing along the YZ surface of the reactor of Example 1 is shown. 実施例2のリアクトルのY−Z面に沿った断面図を示す。Sectional drawing along the YZ surface of the reactor of Example 2 is shown. 実施例3のリアクトルのY−Z面に沿った断面図を示す。Sectional drawing along the YZ surface of the reactor of Example 3 is shown. 実施例1のリアクトルの高周波加熱中のコア温度とコイル温度を示す。The core temperature and coil temperature in the high frequency heating of the reactor of Example 1 are shown. 従来の高周波加熱中のコア温度とコイル温度を示す。The core temperature and coil temperature in the conventional high frequency heating are shown. 加熱炉に投入した場合のコア温度とコイル温度を示す。The core temperature and coil temperature when it is put into the heating furnace are shown. 実施例1のリアクトルの外観斜視図を示す。The external appearance perspective view of the reactor of Example 1 is shown. 周波数と鉄損の関係を示す。Shows the relationship between frequency and iron loss.

下記に示す実施例の主要な特徴を列記する。
(特徴1)U字形第1部分鉄心とU字形第2部分鉄心を固定することでコアが形成されている。
(特徴2)U字形第1部分鉄芯と第1セラミック板とU字形第2部分鉄芯と第2セラミック板を順に固定することでコアが形成されている。
(特徴3)U字形第1部分鉄芯と第1セラミック板とI字形第1部分中間鉄芯と第2セラミック板とU字形第2部分鉄芯と第3セラミック板とI字形第2部分中間鉄芯と第4セラミック板を順に固定することでコアが形成されている。
(特徴4)部分鉄芯はFe−Si−Al系合金粉末の焼結体である。
(特徴5)リアクトルのコイルはエナメルで被覆した銅線を巻いたものである。
(特徴6)熱硬化性樹脂はエポキシ系である。
(特徴7)熱硬化性樹脂の硬化温度は、コイルの絶縁劣化温度よりも低い。
(特徴8)高周波加熱コイルはパイプで形成されており、パイプ内部を冷却媒質が通過する。
(特徴9)高周波加熱による単位体積・単位時間あたりの発熱量が、「コア>コイル」である関係を満たす周波数を用いる。
(特徴10)コアを高周波加熱してコアに接する熱硬化性樹脂を硬化させる。
(特徴11)コアを高周波加熱してコアに余熱する。余熱した部分コア同士の間隙に可塑化している熱可塑性樹脂を充填する。
(特徴12)高周波加熱コイルの内側に、高周波加熱コイルとコイルの間に介在する遮蔽板が形成されている。遮蔽板によって、コアを加熱されやすくてコイルが加熱されにくいという対照的現象が顕著化される。コイルが過熱されないようにしながら高周波加熱コイルに大電力を通電することが可能となる。熱硬化性樹脂の硬化あるいはコアの余熱に要する処理がさらに短縮化される。
(特徴13)コアを高周波加熱してコアに接する熱硬化性樹脂を硬化させる際に、コア温度を計測する工程と、計測されたコア温度を熱硬化性樹脂の硬化温度に維持する電力調整工程を備えている。コア温度を熱硬化性樹脂の硬化温度に熱硬化性樹脂の硬化時間に亘って維持している間、コイル温度がコイルを被覆している絶縁物質の劣化温度以下に維持される。コアと高周波加熱コイルの位置関係、コイルと高周波加熱コイルの位置関係、遮蔽板の位置と大きさと材質、コアの材質、コイルの材質等を選定することによって、高周波加熱中のコア温度の変化パターンとコイル温度の変化パターンを調整することができる。それらのパラメータを調整することによって、コア温度を熱硬化性樹脂の硬化温度に熱硬化性樹脂の硬化時間に亘って維持している期間において、コイル温度がコイルを被覆している絶縁物質の劣化温度以下に維持されている関係を得ることができる。その関係で加熱すると、コイルの絶縁特性の劣化を避けながらコアを集中加熱することができ、高品質のリアクトルを短時間で製造することができる。
The main features of the embodiments shown below are listed.
(Feature 1) A core is formed by fixing a U-shaped first partial iron core and a U-shaped second partial iron core.
(Feature 2) A core is formed by fixing a U-shaped first partial iron core, a first ceramic plate, a U-shaped second partial iron core, and a second ceramic plate in order.
(Feature 3) U-shaped first partial iron core, first ceramic plate, I-shaped first partial intermediate iron core, second ceramic plate, U-shaped second partial iron core, third ceramic plate, and I-shaped second partial middle The core is formed by fixing the iron core and the fourth ceramic plate in order.
(Feature 4) The partial iron core is a sintered body of Fe-Si-Al alloy powder.
(Characteristic 5) The coil of the reactor is a copper wire covered with enamel.
(Feature 6) The thermosetting resin is an epoxy type.
(Feature 7) The curing temperature of the thermosetting resin is lower than the insulation deterioration temperature of the coil.
(Feature 8) The high-frequency heating coil is formed of a pipe, and a cooling medium passes through the pipe.
(Characteristic 9) A frequency satisfying the relationship of “core> coil” is used as the heat generation amount per unit volume and unit time by high frequency heating.
(Feature 10) The core is heated at a high frequency to cure the thermosetting resin in contact with the core.
(Feature 11) The core is heated at high frequency to preheat the core. The gap between the preheated partial cores is filled with a plasticized thermoplastic resin.
(Feature 12) A shielding plate interposed between the high frequency heating coil and the coil is formed inside the high frequency heating coil. By the shielding plate, the contrast phenomenon that the core is easily heated and the coil is not easily heated becomes remarkable. It is possible to energize the high-frequency heating coil with high power while preventing the coil from being overheated. The processing required for curing the thermosetting resin or remaining heat of the core is further shortened.
(Feature 13) A step of measuring the core temperature when the thermosetting resin in contact with the core is cured by high-frequency heating of the core, and a power adjustment step of maintaining the measured core temperature at the curing temperature of the thermosetting resin It has. While maintaining the core temperature at the curing temperature of the thermosetting resin over the curing time of the thermosetting resin, the coil temperature is maintained below the degradation temperature of the insulating material covering the coil. By selecting the positional relationship between the core and the high-frequency heating coil, the positional relationship between the coil and the high-frequency heating coil, the position and size and material of the shielding plate, the material of the core, the material of the coil, etc., the change pattern of the core temperature during high-frequency heating The coil temperature change pattern can be adjusted. By adjusting these parameters, the coil temperature deteriorates the insulating material covering the coil during the period in which the core temperature is maintained at the curing temperature of the thermosetting resin over the curing time of the thermosetting resin. A relationship maintained below the temperature can be obtained. When heated in this relationship, the core can be centrally heated while avoiding deterioration of the insulating properties of the coil, and a high-quality reactor can be manufactured in a short time.

図1は、リアクトル10の分解斜視図を示す。リアクトル10は、コア50と、コア50の周りに巻かれたコイル60を備えている。コア50は、第1部分コア20と、一対のセラミック板30と、第2部分コア40を、熱硬化性樹脂で固定することで形成されている。   FIG. 1 shows an exploded perspective view of the reactor 10. The reactor 10 includes a core 50 and a coil 60 wound around the core 50. The core 50 is formed by fixing the first partial core 20, the pair of ceramic plates 30, and the second partial core 40 with a thermosetting resin.

第1部分コア20は、一対の突出辺22,24と、両者を接続する中間辺23を備えており、突出辺22,24の先端面21,25は平坦面となっている。一対の突出辺22,24の間に空間26が確保されており、一対の突出辺22,24と中間辺23とによってU字形が形成されている。第1部分コア10は、Feを主材料とするFe−Si−Al系合金の粉末を成形して焼結したものである。第1部分コア10は、U字形状の鉄芯であり、第1部分鉄心でもある。本明細書では、「コア」と「鉄芯」を区別しない。
第2部分コア40は、一対の突出辺42,44と、両者を接続する中間辺43を備えており、突出辺42,44の先端面41,45は平坦面となっている。一対の突出辺42,44の間に空間46が確保されており、一対の突出辺42,44と中間辺43とによってU字形が形成されている。第4部分コア40は、Feを主材料とするFe−Si−Al系合金の粉末を成形して焼結したものである。第2部分コア10は、U字形状の鉄芯であり、第2部分鉄心でもある。
The first partial core 20 includes a pair of protruding sides 22 and 24 and an intermediate side 23 that connects both of them, and the tip surfaces 21 and 25 of the protruding sides 22 and 24 are flat surfaces. A space 26 is secured between the pair of protruding sides 22 and 24, and a U-shape is formed by the pair of protruding sides 22 and 24 and the intermediate side 23. The first partial core 10 is obtained by molding and sintering an Fe—Si—Al alloy powder containing Fe as a main material. The first partial core 10 is a U-shaped iron core and is also a first partial iron core. In this specification, “core” and “iron core” are not distinguished.
The second partial core 40 includes a pair of projecting sides 42 and 44 and an intermediate side 43 connecting the two, and the tip surfaces 41 and 45 of the projecting sides 42 and 44 are flat surfaces. A space 46 is secured between the pair of protruding sides 42 and 44, and a U-shape is formed by the pair of protruding sides 42 and 44 and the intermediate side 43. The fourth partial core 40 is obtained by molding and sintering a powder of an Fe—Si—Al alloy mainly containing Fe. The second partial core 10 is a U-shaped iron core and is also a second partial iron core.

第1部分コア(U字形第1部分鉄心)10と第2部分コア(U字形第2部分鉄心)40を直接接続すると、コア50に磁気飽和現象が生じる。そこで、第1部分コア10と第2部分コア40に間に、一対のセラミック板30を介在させている。すなわち、平坦面21と41の間に第1セラミック板31が介在し、平坦面25と45の間に第2セラミック板32が介在している。セラミック板31,32は、第1部分コア10と第2部分コア40の間に間隔を形成するギャップ板でもある。   When the first partial core (U-shaped first partial iron core) 10 and the second partial core (U-shaped second partial iron core) 40 are directly connected, a magnetic saturation phenomenon occurs in the core 50. Therefore, a pair of ceramic plates 30 are interposed between the first partial core 10 and the second partial core 40. That is, the first ceramic plate 31 is interposed between the flat surfaces 21 and 41, and the second ceramic plate 32 is interposed between the flat surfaces 25 and 45. The ceramic plates 31 and 32 are also gap plates that form a gap between the first partial core 10 and the second partial core 40.

平坦面21に第1セラミック板31を固定し、第1セラミック板31に平坦面41を固定し、平坦面45に第2セラミック板32を固定し、第2セラミック板32に平坦面25を固定すると、O字形のコア50が形成される。   The first ceramic plate 31 is fixed to the flat surface 21, the flat surface 41 is fixed to the first ceramic plate 31, the second ceramic plate 32 is fixed to the flat surface 45, and the flat surface 25 is fixed to the second ceramic plate 32. As a result, an O-shaped core 50 is formed.

コイル60は、第1コイル61と第2コイル63を備えている。第1コイル61の巻き始め端部62は、他の電子機器に接続できるように引き出されている。第2コイル63の巻き終わり端部64も、他の電子機器に接続できるように引き出されている。図では隠れている第1コイル61の巻き終わり端部と第2コイル63の巻き始め端部は、接続されている。機械的には分割されている第1コイル61と第2コイル63が、電気的には一つのコイル60を形成している。   The coil 60 includes a first coil 61 and a second coil 63. The winding start end portion 62 of the first coil 61 is drawn out so as to be connected to another electronic device. The winding end portion 64 of the second coil 63 is also drawn out so that it can be connected to another electronic device. In the drawing, the winding end portion of the first coil 61 and the winding start end portion of the second coil 63 which are hidden in the drawing are connected. The first coil 61 and the second coil 63 which are mechanically divided form one coil 60 electrically.

製造時には、第1コイル61の中央に確保されている空間65の下方から突出辺42を挿入し、空間65の上方から第1セラミック板31と突出辺22を挿入する。また、第2コイル63の中央に確保されている空間66の下方から突出辺44を挿入し、空間66の上方から第2セラミック板32と突出辺24を挿入する。平坦面21と第1セラミック板31の間、第1セラミック板31と平坦面41の間、平坦面45と第2セラミック板32の間、第2セラミック板32と平坦面25の間には、予め硬化前の熱硬化性樹脂を介在させておく。その後に、熱硬化性樹脂を硬化させ、平坦面21に第1セラミック板31を固定し、第1セラミック板31に平坦面41を固定し、平坦面45に第2セラミック板32を固定し、第2セラミック板32に平坦面25を固定する。その後に図3と図9を参照して説明する表面被覆樹脂モールド12を形成することでリアクトル10が完成する。図1では、表面被覆樹脂モールド12の図示が省略されている。   At the time of manufacture, the protruding side 42 is inserted from below the space 65 secured in the center of the first coil 61, and the first ceramic plate 31 and the protruding side 22 are inserted from above the space 65. Further, the protruding side 44 is inserted from below the space 66 secured in the center of the second coil 63, and the second ceramic plate 32 and the protruding side 24 are inserted from above the space 66. Between the flat surface 21 and the first ceramic plate 31, between the first ceramic plate 31 and the flat surface 41, between the flat surface 45 and the second ceramic plate 32, and between the second ceramic plate 32 and the flat surface 25, A thermosetting resin before curing is interposed in advance. Thereafter, the thermosetting resin is cured, the first ceramic plate 31 is fixed to the flat surface 21, the flat surface 41 is fixed to the first ceramic plate 31, and the second ceramic plate 32 is fixed to the flat surface 45, The flat surface 25 is fixed to the second ceramic plate 32. Thereafter, the surface covering resin mold 12 described with reference to FIGS. 3 and 9 is formed, whereby the reactor 10 is completed. In FIG. 1, illustration of the surface coating resin mold 12 is omitted.

リアクトル10が完成すると、第1コイル61の内側辺67と第2コイル63の内側辺68は、O字形のコア50の中央に確保されている空間26,46を通過する。第1コイル61は突出辺22,42の周りに巻かれた状態となり、第2コイル63は突出辺24,44の周りに巻かれた状態となる。リアクトル10が完成すると、コア50を通過する磁束に対して、第1コイル61と第2コイル63は同一方向に巻かれた状態となる。   When the reactor 10 is completed, the inner side 67 of the first coil 61 and the inner side 68 of the second coil 63 pass through the spaces 26 and 46 secured in the center of the O-shaped core 50. The first coil 61 is wound around the protruding sides 22 and 42, and the second coil 63 is wound around the protruding sides 24 and 44. When the reactor 10 is completed, the first coil 61 and the second coil 63 are wound in the same direction with respect to the magnetic flux passing through the core 50.

以下では、リアクトル10の製造装置と製造方法を説明する。以下では、第1コイル61の中央に確保されている空間65に突出辺22と第1セラミック板31と突出辺42を挿入し、第2コイル63の中央に確保されている空間66に突出辺24と第2セラミック板32と突出辺44を挿入した状態のものを未完成リアククトル10という。未完成リアククトル10では、平坦面21と第1セラミック板31の間、第1セラミック板31と平坦面41の間、平坦面45と第2セラミック板32の間、第2セラミック板32と平坦面25の間に熱硬化性樹脂が介在しており、平坦面21と第1セラミック板31、第1セラミック板31と平坦面41、平坦面45と第2セラミック板32、第2セラミック板32と平坦面25が熱硬化性樹脂で仮固定されている。第1部分コア10と、第1セラミック板31と、第2部分コア40と、第2セラミック板32は、コイル60に対して位置決めされている。未完成リアククトル10の状態では、熱硬化性樹脂は硬化していないために第1部分コア10と第1セラミック板31と第2部分コア40と第2セラミック板32の固定強度が弱い。熱硬化性樹脂を熱硬化すると、コア50が完成する。   Below, the manufacturing apparatus and manufacturing method of the reactor 10 are demonstrated. In the following, the protruding side 22, the first ceramic plate 31 and the protruding side 42 are inserted into the space 65 secured in the center of the first coil 61, and the protruding side is inserted into the space 66 secured in the center of the second coil 63. The state in which 24, the second ceramic plate 32, and the protruding side 44 are inserted is referred to as an incomplete reactor 10. In the incomplete reactor 10, between the flat surface 21 and the first ceramic plate 31, between the first ceramic plate 31 and the flat surface 41, between the flat surface 45 and the second ceramic plate 32, and between the second ceramic plate 32 and the flat surface. The thermosetting resin is interposed between the flat surface 21 and the first ceramic plate 31, the first ceramic plate 31 and the flat surface 41, the flat surface 45 and the second ceramic plate 32, and the second ceramic plate 32. The flat surface 25 is temporarily fixed with a thermosetting resin. The first partial core 10, the first ceramic plate 31, the second partial core 40, and the second ceramic plate 32 are positioned with respect to the coil 60. In the state of the incomplete reactor 10, since the thermosetting resin is not cured, the fixing strength of the first partial core 10, the first ceramic plate 31, the second partial core 40, and the second ceramic plate 32 is weak. When the thermosetting resin is thermoset, the core 50 is completed.

図2は、未完成リアククトル10を高周波加熱して熱硬化性樹脂を硬化させる装置70に、未完成リアククトル10をセットした状態を示している。参照番号72は、未完成リアククトル10を載置して位置決めするセット台である。耐熱性が高いテフロン(登録商標)で形成されている。参照番号78は、高周波加熱コイルである。セット台72に未完成リアククトル10をセットすると、未完成リアククトル10が高周波加熱コイル78の内側に挿入される位置関係に設定されている。参照番号74は、未完成リアククトル10が高周波加熱コイル78の内側に挿入されたときに、高周波加熱コイル78と第1コイル61の間の間隙に入り込む遮蔽板である。参照番号76は、未完成リアククトル10が高周波加熱コイル78の内側に挿入されたときに、高周波加熱コイル78と第2コイル63の間の間隙に入り込む遮蔽板である。遮蔽板74は、高周波加熱コイル78から放射される電磁波が第1コイル61に到達することを抑制し、第1コイル61が過熱されることを抑制する。遮蔽板76は、高周波加熱コイル78から放射される電磁波が第2コイル63に到達することを抑制し、第2コイル63が過熱されることを抑制する。
遮蔽板74,76は、銅板で形成されており、ベークライト板を介して高周波加熱コイル78の内側に固定されている。遮蔽板74,76は、高周波加熱コイル78から絶縁されている。
FIG. 2 shows a state in which the incomplete reactor 10 is set in an apparatus 70 that cures the thermosetting resin by high-frequency heating of the incomplete reactor 10. Reference numeral 72 is a set base for placing and positioning the incomplete reactor 10. It is made of Teflon (registered trademark) with high heat resistance. Reference numeral 78 is a high-frequency heating coil. When the incomplete reactor 10 is set on the set stand 72, the positional relationship is set such that the incomplete reactor 10 is inserted inside the high-frequency heating coil 78. Reference numeral 74 is a shielding plate that enters the gap between the high frequency heating coil 78 and the first coil 61 when the incomplete reactor 10 is inserted inside the high frequency heating coil 78. Reference numeral 76 is a shielding plate that enters the gap between the high-frequency heating coil 78 and the second coil 63 when the incomplete reactor 10 is inserted inside the high-frequency heating coil 78. The shielding plate 74 suppresses the electromagnetic wave radiated from the high frequency heating coil 78 from reaching the first coil 61 and suppresses the first coil 61 from being overheated. The shielding plate 76 suppresses electromagnetic waves radiated from the high-frequency heating coil 78 from reaching the second coil 63 and suppresses the second coil 63 from being overheated.
The shielding plates 74 and 76 are made of a copper plate, and are fixed inside the high-frequency heating coil 78 via a bakelite plate. The shielding plates 74 and 76 are insulated from the high frequency heating coil 78.

参照番号80は、セット台72にセットされた未完成リアククトル10をセット台72に押付けるピンである。耐熱性が高いテフロン(登録商標)で形成されている。ピンの下端には、図示しない温度センサが組み込まれている。その温度センサはコア50に押付けられ、コア50の温度を検出する。ピン80の上端には、環境温度を検出するセンサ82が組み込まれている。本実施例では、コア50に押付けられる温度センサの検出値を環境温度検出用センサ82の検出値によって補正することで、熱硬化性樹脂に接する平坦面21,25,41,45周辺のコア温度を推定する技術を採用している。   Reference numeral 80 is a pin for pressing the incomplete reactor 10 set on the set base 72 against the set base 72. It is made of Teflon (registered trademark) with high heat resistance. A temperature sensor (not shown) is incorporated at the lower end of the pin. The temperature sensor is pressed against the core 50 and detects the temperature of the core 50. A sensor 82 for detecting the environmental temperature is incorporated at the upper end of the pin 80. In this embodiment, the core temperature around the flat surfaces 21, 25, 41, 45 in contact with the thermosetting resin is corrected by correcting the detection value of the temperature sensor pressed against the core 50 with the detection value of the environmental temperature detection sensor 82. Adopting technology to estimate

参照番号84は、高周波電源であり、高周波加熱コイル78に高周波電力を供給する。高周波加熱コイル78に通電する高周波電力の周波数は後記するようにして選択されている。高周波電源84は、高周波電力の電力量を調整する機能を備えている。最初は、大電力を供給してコア50を急速に昇温させる。上記にようにして推定される平坦面21,25,41,45周辺のコア温度が、熱硬化性樹脂の熱硬化温度に接近すると、供給電力量を低減する。以後、コア温度に依拠して供給電力量を調整することによって、平坦面21,25,41,45周辺のコア温度を熱硬化温度の近傍に維持する。熱硬化性樹脂が熱硬化するのに要する時間(熱硬化時間)だけ熱硬化温度に維持したら、電力提供を停止する。   Reference numeral 84 is a high-frequency power source that supplies high-frequency power to the high-frequency heating coil 78. The frequency of the high frequency power supplied to the high frequency heating coil 78 is selected as described later. The high frequency power supply 84 has a function of adjusting the amount of high frequency power. Initially, large power is supplied to rapidly raise the temperature of the core 50. When the core temperature around the flat surfaces 21, 25, 41, 45 estimated as described above approaches the thermosetting temperature of the thermosetting resin, the amount of power supplied is reduced. Thereafter, the core temperature around the flat surfaces 21, 25, 41, 45 is maintained in the vicinity of the thermosetting temperature by adjusting the power supply amount depending on the core temperature. When the thermosetting resin is maintained at the thermosetting temperature only for the time required for thermosetting the resin (thermosetting time), the supply of power is stopped.

高周波加熱コイル78は、銅で形成されたパイプを曲げて製造されており、内部に冷却水を通過させることができる。参照番号86は、冷却水循環装置であり、高周波加熱コイル78を冷却する。   The high-frequency heating coil 78 is manufactured by bending a pipe made of copper, and allows cooling water to pass therethrough. Reference numeral 86 is a cooling water circulation device that cools the high-frequency heating coil 78.

高周波加熱コイル78に通電する高周波電力の周波数は、未完成リアクトル10に生じる発熱量分布に密接に関係する。図10は、周波数と、部分コア(鉄芯)20,40に生じる発熱量の関係を示している。横軸は周波数を示しており、縦軸は単位体積あたりの鉄損を示している。鉄損は、鉄芯20,40に生じる単位体積・単位時間あたりの発熱量に比例する。図10の測定は、高周波加熱コイル78に通電する高周波電力量を一定値に維持して測定したものである。
図中の菱形は、実施例の鉄芯に生じた発熱量の測定結果に対応しており、正方形は汎用のダストコアに生じた発熱量の測定結果に対応しており、三角形はフェライトに生じた発熱量の測定結果に対応している。周波数が高いほど、鉄芯20,40の加熱効率が増大することが確認される。
The frequency of the high-frequency power supplied to the high-frequency heating coil 78 is closely related to the calorific value distribution generated in the incomplete reactor 10. FIG. 10 shows the relationship between the frequency and the amount of heat generated in the partial cores (iron cores) 20 and 40. The horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the iron loss per unit volume. The iron loss is proportional to the calorific value per unit volume / unit time generated in the iron cores 20 and 40. The measurement of FIG. 10 is measured while maintaining the high-frequency electric energy supplied to the high-frequency heating coil 78 at a constant value.
The rhombus in the figure corresponds to the measurement result of the calorific value generated in the iron core of the example, the square corresponds to the measurement result of the calorific value generated in the general-purpose dust core, and the triangle occurs in the ferrite It corresponds to the calorific value measurement result. It is confirmed that the heating efficiency of the iron cores 20 and 40 increases as the frequency increases.

それに対して、リアクトル10のコイル60は、銅を主材料としており、周波数と加熱効率の間に顕著な関係がない。高周波加熱コイル78に通電する高周波電力の周波数を上げていくと、鉄芯20,40が効率的に加熱される一方において、コイル60の加熱効率が低いレベルにとどまるという状態を得ることができる。本実施例では、コイル60の加熱効率に比して鉄芯20,40の加熱効率が高いという顕著な対照関係が得られる周波数帯(1MHz〜)から周波数を選択している。
周波数を選択することによって、高周波加熱による単位体積・単位時間あたりの発熱量がコア>コイルである関係を得ることができる。その周波数帯を中心に実験すると、部分コアの温度上昇率がコイルの温度上昇率より大きいという関係を満たす周波数を特定することができる。さらに、コアを熱硬化性樹脂の硬化時間に亘って硬化温度に維持している間のコイル温度が、コイルを被覆している絶縁物質の劣化温度以下に維持されているという関係を満たす周波数を特定することができる。
On the other hand, the coil 60 of the reactor 10 uses copper as a main material, and there is no significant relationship between the frequency and the heating efficiency. When the frequency of the high frequency power supplied to the high frequency heating coil 78 is increased, the iron cores 20 and 40 are efficiently heated while the heating efficiency of the coil 60 remains at a low level. In the present embodiment, the frequency is selected from a frequency band (1 MHz to) where a remarkable contrast relationship is obtained that the heating efficiency of the iron cores 20 and 40 is higher than the heating efficiency of the coil 60.
By selecting the frequency, it is possible to obtain a relationship in which the amount of heat generated per unit volume and unit time by high frequency heating is core> coil. Experiments centered on the frequency band can identify a frequency that satisfies the relationship that the temperature rise rate of the partial core is greater than the temperature rise rate of the coil. Furthermore, the frequency satisfying the relationship that the coil temperature while maintaining the core at the curing temperature over the curing time of the thermosetting resin is maintained below the deterioration temperature of the insulating material covering the coil is set. Can be identified.

本実施例では、下記の3要素によって、主として部分コア(鉄芯)20,40が加熱され、コイル60が過熱しないという結果を実現している。
1)コイルの加熱効率に比して鉄芯の加熱効率が顕著に高い周波数帯を選択している。
2)コイルは遮蔽板74,76で覆う一方において、鉄芯20,40は覆わない。
3)鉄芯20,40と高周波加熱コイル78の間隔は狭く、コイル60と高周波加熱コイル78の間隔は広い。
In the present embodiment, the following three elements achieve the result that the partial cores (iron cores) 20 and 40 are mainly heated and the coil 60 is not overheated.
1) A frequency band in which the heating efficiency of the iron core is significantly higher than the heating efficiency of the coil is selected.
2) The coil is covered with the shielding plates 74 and 76, while the iron cores 20 and 40 are not covered.
3) The interval between the iron cores 20 and 40 and the high frequency heating coil 78 is narrow, and the interval between the coil 60 and the high frequency heating coil 78 is wide.

図6は、高周波加熱コイル78に、出力が3.5Kwで周波数が1.75MHzの高周波を通電して加熱した場合に生じる、先端面21,25,41,45近傍のコア温度(カーブC1)と、コイル温度(カーブC2)の測定結果を示している。上記の場合、コイル60の加熱効率が低いことから、コイル60の過熱を恐れる必要がなく、十分なパワーの高周波を利用することができる。通電開始後わずか3分程度で、先端面21,25,41,45近傍のコア温度が、熱硬化性樹脂の熱硬化温度に上昇する。図6の場合、コア温度が硬化温度に達したら、コア温度に依存して出力を調整し、コア温度を硬化温度に維持した。熱硬化性樹脂は、熱硬化温度(本実施例では150℃)に熱硬化時間(本実施では3分)だけ維持すると硬化し終える。   FIG. 6 shows the core temperature (curve C1) in the vicinity of the tip surfaces 21, 25, 41, 45, which is generated when the high-frequency heating coil 78 is heated by applying a high frequency of 3.5 Kw and a frequency of 1.75 MHz. And the measurement result of coil temperature (curve C2) is shown. In the above case, since the heating efficiency of the coil 60 is low, there is no need to be afraid of overheating of the coil 60, and a high frequency with sufficient power can be used. Only about 3 minutes after the start of energization, the core temperature in the vicinity of the tip surfaces 21, 25, 41, 45 rises to the thermosetting temperature of the thermosetting resin. In the case of FIG. 6, when the core temperature reaches the curing temperature, the output is adjusted depending on the core temperature, and the core temperature is maintained at the curing temperature. When the thermosetting resin is maintained at the thermosetting temperature (150 ° C. in this embodiment) for only the thermosetting time (3 minutes in this embodiment), the thermosetting resin is completely cured.

カーブC2から明らかなように、熱硬化性樹脂が熱硬化し終えるまでの間、コイル温度は低いレベルに維持される。コイル60は、表面がエナメルで覆われており、200℃にまで昇温すると、絶縁性が劣化する。実施例の場合、熱硬化性樹脂が熱硬化し終えるまでの間、コイル温度は低いレベルに維持され、絶縁性が劣化することがない。   As is apparent from the curve C2, the coil temperature is maintained at a low level until the thermosetting resin is completely cured. The surface of the coil 60 is covered with enamel, and when the temperature is raised to 200 ° C., the insulating property deteriorates. In the case of the example, the coil temperature is maintained at a low level until the thermosetting resin is completely cured, and the insulating property does not deteriorate.

図7は、高周波加熱コイル78に、出力が10Kwで周波数が5.0KHzの高周波を通電して加熱した場合に生じるコア温度(カーブC4)と、コイル温度(カーブC3)の測定結果を示している。図7の場合、出力は図6の場合よりも大きいものの、カーブC4の上昇率は、カーブC1の上昇率よりも遅い。図6の場合よりも、熱硬化に時間を要することがわかる。さらに、熱硬化処理の間に、コイル温度が200℃以上に昇温してしまうことがわかる。コイルが過熱され、コイル表面に塗布されているエナメルの絶縁特性が劣化してしまう。周波数を適切な周波数帯から選択することの重要性が確認される。
高周波加熱の周波数帯が1MHz以上であると、コイルの過熱を防止しながらコアと熱硬化性樹脂を加熱することができる。
高周波加熱の周波数が5MHz以上になると、コイルを形成する電線の表面を被覆している絶縁膜自体が発熱して劣化する。1MHz〜5MHzの帯域で高周波加熱すると、コイルの劣化を避けながら、コアと熱硬化性樹脂を優先的に加熱することができる。
FIG. 7 shows the measurement results of the core temperature (curve C4) and the coil temperature (curve C3) generated when the high-frequency heating coil 78 is heated by energizing a high-frequency wave with an output of 10 Kw and a frequency of 5.0 KHz. Yes. In the case of FIG. 7, although the output is larger than the case of FIG. 6, the increase rate of the curve C4 is slower than the increase rate of the curve C1. It can be seen that more time is required for thermosetting than in the case of FIG. Further, it can be seen that the coil temperature rises to 200 ° C. or higher during the thermosetting process. The coil is overheated, and the insulating properties of the enamel applied to the coil surface are deteriorated. The importance of selecting a frequency from an appropriate frequency band is confirmed.
When the frequency band of the high frequency heating is 1 MHz or more, the core and the thermosetting resin can be heated while preventing overheating of the coil.
When the frequency of the high frequency heating is 5 MHz or more, the insulating film itself covering the surface of the electric wire forming the coil generates heat and deteriorates. When high frequency heating is performed in a band of 1 MHz to 5 MHz, the core and the thermosetting resin can be preferentially heated while avoiding deterioration of the coil.

図8は、未完成リアクトルを加熱炉に投入して熱硬化させた場合の温度変化を示す。この場合、コア温度とコイル温度はほぼ一致する。コイルの過熱を防止するために、加熱炉の温度をあまりに上昇させることはできない。また、硬化前の熱硬化樹脂が施されている部分コア同士の固定面はコイルに覆われており、加熱炉内の温度に直接は晒されない。コイルによって覆われていない部分のコアが加熱され、その熱が伝熱することによって、熱硬化性樹脂が加熱される。コアは熱容量が大きくて加熱しづらく、コアを形成する材質の熱伝導率は低い。そのために、熱硬化性樹脂を硬化温度に昇温させるのに時間を要してしまう。コア温度が熱硬化温度に昇温されるまでに長時間を要する。実施例によると、図6に示すように、図8の場合よりもはるかに短い時間でリアクトルを完成できることがわかる。   FIG. 8 shows a temperature change when an incomplete reactor is put into a heating furnace and thermally cured. In this case, the core temperature and the coil temperature are almost the same. In order to prevent overheating of the coil, the temperature of the furnace cannot be raised too much. Moreover, the fixed surface of the partial cores to which the thermosetting resin before curing is applied is covered with a coil and is not directly exposed to the temperature in the heating furnace. The portion of the core that is not covered by the coil is heated, and the heat is transferred to heat the thermosetting resin. The core has a large heat capacity and is difficult to heat, and the material forming the core has a low thermal conductivity. Therefore, it takes time to raise the temperature of the thermosetting resin to the curing temperature. It takes a long time for the core temperature to rise to the thermosetting temperature. According to the embodiment, as shown in FIG. 6, it can be seen that the reactor can be completed in a much shorter time than the case of FIG.

図3は、完成したリアクトルのy−z面に沿った断面図を示している。参照番号14は熱硬化した樹脂層であり、第1部分コア20に第1セラミック板31を固定し、第1セラミック板31に第2部分コア40を固定し、第2部分コア40に第2セラミック板32を固定し、第2セラミック板32に第1部分コア20を固定する接着剤となっている。参照番号12は、完成したリアクトルの表面を覆う樹脂モールドであり、リアクトル10を周囲の環境から保護する。また図9に示すように、リアクトル10の外形を他部材に固定しやすい形状に仕上げる。空気の熱伝導よりも樹脂の熱伝導率の方が高いことから、樹脂モールド12は、リアクトルの冷却能力を高める。窒化アルミニウムなどの高熱伝導率材料が混入している樹脂を用いると、放熱能力が一層に改善される。さらに、リアクトルは、リアクトルに印加される交流の周波数でコアが振動する。樹脂モールド12は、振動抑制能力も持っている。
樹脂モールド12は、熱硬化性樹脂で形成してもよいし、熱可塑性樹脂で形成してもよい。
FIG. 3 shows a cross-sectional view along the yz plane of the completed reactor. Reference numeral 14 denotes a thermoset resin layer, which fixes the first ceramic plate 31 to the first partial core 20, fixes the second partial core 40 to the first ceramic plate 31, and fixes the second partial core 40 to the second partial core 40. This is an adhesive that fixes the ceramic plate 32 and fixes the first partial core 20 to the second ceramic plate 32. Reference numeral 12 is a resin mold that covers the surface of the completed reactor, and protects the reactor 10 from the surrounding environment. Moreover, as shown in FIG. 9, the external shape of the reactor 10 is finished in the shape which is easy to fix to another member. Since the thermal conductivity of the resin is higher than the thermal conductivity of air, the resin mold 12 increases the cooling capacity of the reactor. When a resin mixed with a high thermal conductivity material such as aluminum nitride is used, the heat dissipation capability is further improved. Further, in the reactor, the core vibrates at an alternating frequency applied to the reactor. The resin mold 12 also has a vibration suppressing capability.
The resin mold 12 may be formed of a thermosetting resin or may be formed of a thermoplastic resin.

(実施例2)
図4は、U字形の第1部分鉄芯20と、第1セラミック板23と、I字形の第1部分中間鉄芯92と、第2セラミック板24と、U字形の第2部分鉄芯40と、第3セラミック板25と、I字形の第2部分中間鉄芯94と、第4セラミック板26を順に固定することでコアを形成する実施例を示している。この実施例のリアクトルも、前記の製造方法と前記の製造装置で製造できる。実施例2の場合、加熱炉に投入しても、第1部分中間鉄芯92と第2部分中間鉄芯94の昇温速度が遅い。高周波加熱のメリットが一層に際立ってくる。
(Example 2)
FIG. 4 shows a U-shaped first partial iron core 20, a first ceramic plate 23, an I-shaped first partial intermediate iron core 92, a second ceramic plate 24, and a U-shaped second partial iron core 40. In the embodiment, the third ceramic plate 25, the I-shaped second partial intermediate iron core 94, and the fourth ceramic plate 26 are fixed in order. The reactor of this embodiment can also be manufactured by the manufacturing method and the manufacturing apparatus. In the case of Example 2, even if it puts into a heating furnace, the temperature increase rate of the 1st partial intermediate iron core 92 and the 2nd partial intermediate iron core 94 is slow. The benefits of high-frequency heating are even more pronounced.

(実施例3)
この実施例では、コイル60のボビンを利用してコイル60に対して第1部分鉄芯20と第2部分鉄芯40を位置決めする。図5に示すように、第1部分鉄芯20と第2部分鉄芯40は、間に間隔Gをおいた位置関係で位置決めされる。
この実施例では、第1部分鉄芯20と第2部分鉄芯40間の間隙Gに、可塑化した熱可塑性樹脂を後から充填して硬化させることで、リアクトルを完成させる。第1部分鉄芯20と第2部分鉄芯40が室温にあると、第1部分鉄芯20と第2部分鉄芯40の間隙Gに可塑化した熱可塑性樹脂を充填する際に、可塑化した熱可塑性樹脂の流動性が低下するために充填しづらい。可塑化した熱可塑性樹脂を充填する前に、第1部分鉄芯20と第2部分鉄芯40を予熱しておくと、可塑化した熱可塑性樹脂の流動性が高く、第1部分鉄芯20と第2部分鉄芯40間の間隙Gに可塑化した熱可塑性樹脂を充填しやすい。図2に示した製造装置は、未完成リアクトルの余熱段階に利用することができる。コイル60が過熱されないようにしながら、第1部分鉄芯20と第2部分鉄芯40を余熱しておくことができる。
図5に示す実施例の場合、余熱した第1部分鉄芯20と第2部分鉄芯40とコイル60を形成型内に収容し、その形成型内に可塑化した熱可塑性樹脂を充填する。成形型は、リアクトル10の表面Sを覆う樹脂モールド12を成形する形にしておく。その場合、第1部分鉄芯20と第2部分鉄芯40の間隙Gと、樹脂モールド12の形成空間に、同一の熱可塑性樹脂が充填される。部分コア20,40同士を固定する樹脂層16と、リアクトル10の表面を覆う樹脂モールド12が同一工程で成形される。製造過程を一層に簡単化できる。
(Example 3)
In this embodiment, the first partial iron core 20 and the second partial iron core 40 are positioned with respect to the coil 60 using the bobbin of the coil 60. As shown in FIG. 5, the first partial iron core 20 and the second partial iron core 40 are positioned in a positional relationship with a gap G therebetween.
In this embodiment, the reactor is completed by filling the gap G between the first partial iron core 20 and the second partial iron core 40 with a plasticized thermoplastic resin later and curing it. When the first partial iron core 20 and the second partial iron core 40 are at room temperature, plasticization occurs when the plasticized thermoplastic resin is filled in the gap G between the first partial iron core 20 and the second partial iron core 40. Since the fluidity of the thermoplastic resin is reduced, it is difficult to fill. If the first partial iron core 20 and the second partial iron core 40 are preheated before filling with the plasticized thermoplastic resin, the fluidity of the plasticized thermoplastic resin is high, and the first partial iron core 20 It is easy to fill the gap G between the second partial iron core 40 with a plasticized thermoplastic resin. The manufacturing apparatus shown in FIG. 2 can be used for the remaining heat stage of an incomplete reactor. The first partial iron core 20 and the second partial iron core 40 can be preheated while preventing the coil 60 from being overheated.
In the case of the embodiment shown in FIG. 5, the preheated first partial iron core 20, second partial iron core 40, and coil 60 are accommodated in a forming mold, and the plasticized thermoplastic resin is filled in the forming mold. The molding die is shaped to mold the resin mold 12 that covers the surface S of the reactor 10. In that case, the same thermoplastic resin is filled in the gap G between the first partial iron core 20 and the second partial iron core 40 and the formation space of the resin mold 12. The resin layer 16 that fixes the partial cores 20 and 40 and the resin mold 12 that covers the surface of the reactor 10 are formed in the same process. The manufacturing process can be further simplified.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

10:リアククトル
12:樹脂モールド
14:熱硬化性樹脂の硬化層
16:コア間のギャップで硬化した樹脂層
20:第1部分コア(U字形第1部分鉄芯)
30:セラミック板
31:第1セラミック板
32:第2セラミック板
40:第2部分コア(U字形第2部分鉄芯)
50:コア
60:コイル
70:製造装置
72:未完成リアククトルセット台
74:第1遮蔽板
76:第2遮蔽板
80:未完成リアククトル押えピン
82:温度センサ
84:電源
86:冷却水循環装置
92:I字形第1部分中間鉄芯
94:I字形第2部分中間鉄芯
10: Reactor 12: Resin mold 14: Hardened layer of thermosetting resin 16: Resin layer cured at the gap between cores 20: First partial core (U-shaped first partial iron core)
30: Ceramic plate 31: First ceramic plate 32: Second ceramic plate 40: Second partial core (U-shaped second partial iron core)
50: Core 60: Coil 70: Manufacturing device 72: Incomplete reactor set base 74: First shielding plate 76: Second shielding plate 80: Incomplete reactor presser pin 82: Temperature sensor 84: Power source 86: Cooling water circulation device 92 : I-shaped first partial intermediate iron core 94: I-shaped second partial intermediate iron core

Claims (5)

複数個の部分コアからコアが形成されているとともに、コアの周りにコイルが巻かれているリアクトルの製造装置であり、高周波加熱コイルと電源を備えており、
高周波加熱コイルは、複数個の部分コアが位置決めされている未完成コアの周りにコイルが巻かれている未完成リアクトルを受け入れる形状を備えており、
高周波加熱コイルに未完成リアクトルを受け入れた状態で、未完成コアと高周波加熱コイルの間隔が狭く、コイルと高周波加熱コイルの間隔が広く、
電源が供給する電力の周波数が、コイルの温度上昇率よりコアの温度上昇率が大きいという関係を満たす周波数帯から選択されていることを特徴とするリアクトルの製造装置。
A reactor manufacturing apparatus in which a core is formed from a plurality of partial cores and a coil is wound around the core, and includes a high-frequency heating coil and a power source,
The high frequency heating coil has a shape for receiving an incomplete reactor in which a coil is wound around an incomplete core in which a plurality of partial cores are positioned,
With the unfinished reactor received in the high frequency heating coil, the gap between the unfinished core and the high frequency heating coil is narrow, the gap between the coil and the high frequency heating coil is wide,
An apparatus for manufacturing a reactor, wherein a frequency of electric power supplied from a power source is selected from a frequency band satisfying a relationship that a temperature increase rate of a core is larger than a temperature increase rate of a coil.
電源が供給する電力の周波数が、1〜5MHzの周波数帯から選択されていることを特徴とする請求項1に記載のリアクトルの製造装置。   The reactor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a frequency of power supplied by the power source is selected from a frequency band of 1 to 5 MHz. 複数個の部分コアからコアが形成されているとともに、コアの周りにコイルが巻かれているリアクトルの製造方法であり、
複数個の部分コアが位置決めされている未完成コアの周りにコイルが巻かれている未完成リアクトルを高周波加熱コイルの内側に置く工程と、
高周波加熱コイルに高周波電力を通電する工程を備えており、
その周波数が、コイルの温度上昇率よりコアの温度上昇率が大きいという関係を満たす周波数帯から選択されており、
未完成リアクトルを高周波加熱コイルの内側に置いた状態で、未完成コアと高周波加熱コイルの間隔が狭く、コイルと高周波加熱コイルの間隔が広い関係にあることを特徴とするリアクトルの製造方法。
A method of manufacturing a reactor in which a core is formed from a plurality of partial cores and a coil is wound around the core,
Placing an incomplete reactor in which a coil is wound around an incomplete core in which a plurality of partial cores are positioned inside the high-frequency heating coil;
It has a process of supplying high-frequency power to the high-frequency heating coil,
The frequency is selected from a frequency band that satisfies the relationship that the temperature rise rate of the core is larger than the temperature rise rate of the coil ,
A method for manufacturing a reactor, characterized in that an unfinished reactor is placed inside a high-frequency heating coil, the gap between the unfinished core and the high-frequency heating coil is narrow, and the gap between the coil and the high-frequency heating coil is wide .
複数個の部分コア同士の間に硬化前の熱硬化性樹脂が介在している未完成リアクトルを高周波加熱コイルの内側に置くことを特徴とする請求項3の製造方法。   4. The method according to claim 3, wherein an incomplete reactor in which a thermosetting resin before curing is interposed between a plurality of partial cores is placed inside the high frequency heating coil. 複数個の部分コア同士の間に間隔が確保されている未完成リアクトルを高周波加熱コイルの内側に置き、
高周波加熱で余熱された複数個の部分コア同士の間の間隔に熱可塑性樹脂を充填する工程をさらに備えていることを特徴とする請求項3の製造方法。
Place an incomplete reactor with a space between the multiple partial cores inside the high-frequency heating coil,
4. The method according to claim 3, further comprising a step of filling a thermoplastic resin in a space between the plurality of partial cores preheated by high frequency heating.
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JP6541967B2 (en) * 2014-12-25 2019-07-10 株式会社タムラ製作所 Reactor
JP6869019B2 (en) * 2016-12-13 2021-05-12 株式会社三井ハイテック Laminated iron core manufacturing method and laminated iron core manufacturing equipment
JP6809268B2 (en) 2017-02-13 2021-01-06 Tdk株式会社 Coil parts
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001155947A (en) * 1999-11-24 2001-06-08 Nippon Steel Corp Method of manufacturing iron core and iron core manufacturing device suitable therfor
JP2006080127A (en) * 2004-09-07 2006-03-23 Yonezawa Densen Kk Method for manufacturing coil element
JP2010238853A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Denso Corp Reactor, and method of manufacturing the same
JP5459120B2 (en) * 2009-07-31 2014-04-02 住友電気工業株式会社 Reactor, reactor parts, and converter
JP2013135057A (en) * 2011-12-26 2013-07-08 Denso Corp Method and apparatus for producing resin burying metal component

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