JP5428996B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、リアクトルに関するものである。

リアクトルの構造として、ギャップ板を挟んでコアの端面同士を突き合わせて配置することが行われている（例えば特許文献１）。

特開２００３−１２４０３９号公報

ギャップ板を保持すべく接着剤によりコアの端面に固定すると、接着剤が必要なこと、および、ギャップ板の接着工程が有ることによりコストアップを招いてしまう。
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、接着によらずにギャップを配置できるとともに剛性を向上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、端面を有する第１のコアと、端面を有し、当該端面が前記第１のコアの端面と突き合わされる第２のコアと、前記第１のコアと前記第２のコアにおける少なくとも一部の周囲に巻回されるコイルと、を備えたリアクトルにおいて、第１の樹脂により前記第１のコアの端面と前記第２のコアの端面との間に介在されるギャップ板および前記コイルを一体的にモールドするとともに、第２の樹脂により前記ギャップ板を前記第１のコアの端面と前記第２のコアの端面との間に介在させた状態で前記コイルと前記第１のコアおよび前記第２のコアをモールドしたことを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、コイルが第１の樹脂により、第１のコアの端面と第２のコアの端面との間に介在されるギャップ板を有する状態で一体的にモールドされる。また、コイルと第１のコアおよび第２のコアが、第２の樹脂により、ギャップ板を第１のコアの端面と第２のコアの端面との間に挟んだ状態でモールドされる。よって、接着によらずにギャップ板を介在させることができる。また、樹脂によりモールドされることにより剛性を向上することができる。

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、前記第１の樹脂は、前記第１のコアおよび第２のコアの位置決め部を有することを要旨とする。
請求項２に記載の発明によれば、第１の樹脂の位置決め部により、第１のコアおよび第２のコアの位置を決めることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のリアクトルにおいて、前記第２の樹脂は、前記第１のコアと前記第２のコアとを連結支持する梁部を有することを要旨とする。

請求項３に記載の発明によれば、第２の樹脂の梁部により第１のコアと第２のコアとを連結支持することができる。

本発明によれば、接着によらずにギャップを配置できるとともに剛性を向上することができる。

本実施形態におけるリアクトルの斜視図。 リアクトルを構成するコイルアッシィの斜視図。 （ａ）は図２のコイルアッシィのＡ矢視図、（ｂ）は図２のコイルアッシィのＢ矢視図、（ｃ）は図２のコイルアッシィのＣ矢視図、（ｄ）は図２のコイルアッシィのＤ矢視図。 図３（ｃ）のＥ−Ｅ線でのコイルアッシィの断面図。 図３（ｂ）のＦ−Ｆ線でのコイルアッシィの断面図。 コアおよびモールド用樹脂を示す斜視図。 （ａ）は図６のＧ矢視図、（ｂ）は図６のＨ矢視図、（ｃ）は図６のＩ矢視図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１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を用いている。ＵＵ型コア２０は、第１のコアとしてのＵ型コア２１と、第２のコアとしてのＵ型コア２２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２１、Ｕ型コア２２）とコイル３０，３１を備えている。また、リアクトル１０は図２に示すコイルアッシィ７０を具備している。このコイルアッシィ７０は、２つのコイル３０，３１を、ギャップとしてのセラミック製ギャップ板６０，６１を配した状態で樹脂４０により一体的にモールドしたものである。そして、コイルアッシィ７０に対して図１に示すようにＵ型コア２１およびＵ型コア２２を組み付けて、さらに、樹脂５０により一体的にモールドすることによりリアクトル１０が構成されている。

図３（ａ）には図２のコイルアッシィ７０のＡ矢視を示し、図２のコイルアッシィ７０のＢ矢視、Ｃ矢視、Ｄ矢視を、それぞれ、図３（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す。また、図３（ｃ）のＥ−Ｅ線での断面を図４に示す。さらに、図３（ｂ）のＦ−Ｆ線での断面を図５に示す。

図６には、ＵＵ型コア２０（Ｕ型コア２１、Ｕ型コア２２）およびモールド用の樹脂５０を示し、Ｕ型コア２１とＵ型コア２２とはモールド用の樹脂５０により連結固定されている。図７（ａ）には図６のＵＵ型コア２０（Ｕ型コア２１、Ｕ型コア２２）およびモールド用の樹脂５０におけるＧ矢視を示し、図６のＨ矢視、Ｉ矢視を、それぞれ、図７（ｂ），（ｃ）に示す。

図６，７に示すように、Ｕ型コア２１は、断面が四角形状の棒状をなし、全体形状としてＵ字状をなしている。Ｕ型コア２１は、端面２１ａ，２１ｂを有している。同様に、Ｕ型コア２２も、断面が四角形状の棒状をなし、全体形状としてＵ字状をなしている。Ｕ型コア２２は、端面２２ａ，２２ｂを有している。

Ｕ型コア２１の端面２１ａとＵ型コア２２の端面２２ａとの間にはセラミック製ギャップ板６０（図４，５参照）が介在され、Ｕ型コア２１の端面２１ａとＵ型コア２２の端面２２ａがセラミック製ギャップ板６０を介して突き合わされている。同様に、Ｕ型コア２１の端面２１ｂとＵ型コア２２の端面２２ｂとの間にはセラミック製ギャップ板６１が介在され、Ｕ型コア２１の端面２１ｂとＵ型コア２２の端面２２ｂがセラミック製ギャップ板６１を介して突き合わされている。このようにして、閉磁路を作るためのＵＵ型コア２０において、閉磁路の途中にセラミック製ギャップ板６０，６１が挿入されている。

本実施形態では、セラミック製ギャップ板６０，６１をギャップとして用いており、ギャップは、樹脂４０とは別部材により構成されている。
Ｕ型コア２１とＵ型コア２２との２つの連結部のうちの一方の連結部の周囲には、四角環状をなすコイル３０（図１参照）が巻回されている。同様に、Ｕ型コア２１とＵ型コア２２との２つの連結部のうちの他方の連結部の周囲には、四角環状をなすコイル３１が巻回されている。このように、ＵＵ型コア２０（Ｕ型コア２１、Ｕ型コア２２）における少なくとも一部の周囲に、環状をなすコイル３０，３１が巻回されている。

本実施形態のコイル３０，３１は、巻線として断面が長方形をなす平角線を用い、エッジワイズ曲げにより巻回して使用している。
コイル３０およびコイル３１は、一方の端部で互いに連結されているとともに、他方の端部にそれぞれ端子部３０ａおよび端子部３１ａ（図２，３参照）を備え、端子部３０ａおよび端子部３１ａは樹脂４０から露出した状態で水平方向に延設されている。

図２〜図５に示すように、コイル３０，３１とセラミック製ギャップ板６０，６１とは、その外周部がモールド用の樹脂４０により封止されている。つまり、第１の樹脂としての樹脂４０により、Ｕ型コア２１の端面２１ａ，２１ｂとＵ型コア２２の端面２２ａ，２２ｂとの間に形成されるギャップとしてのセラミック製ギャップ板６０，６１を有する状態で、コイル３０，３１がモールドされている。

また、図１に示すように、コイル３０，３１とＵ型コア２１およびＵ型コア２２が、第２の樹脂としての樹脂５０により、セラミック製ギャップ板６０，６１をＵ型コア２１の端面２１ａ，２１ｂとＵ型コア２２の端面２２ａ，２２ｂとの間に挟んだ状態でモールドされている。

図５に示すように、コイル３０，３１を一体的にモールドする樹脂４０は、コイル３０，３１の内周面において内方に突出する突起４１，４２，４３，４４，４５，４６を有している。この突起４１，４２，４３，４４，４５，４６は、コイル３０，３１の軸方向Ｘ（図１，２，３，４参照）に延びている。コイル３０，３１の内周において長方形状をなすセラミック製ギャップ板６０，６１が突起４１，４２，４３，４４，４５，４６の先端部において一体的に成形され、セラミック製ギャップ板６０，６１が支持されている。

また、突起４１，４２，４３，４４，４５，４６により、Ｕ型コア２１およびＵ型コア２２の位置決め部が構成されている。つまり、図５に示すように、突起４１，４２，４３，４４，４５，４６の先端にＵ型コア２１，２２の外表面が接触してＵ型コア２１，２２が位置決めされる。

また、図６，７に示すように、樹脂５０は、Ｕ型コア２１の外周面に位置する四角枠部５１と、Ｕ型コア２２の外周面に位置する四角枠部５２と、四角枠部５１，５２間を連結する樹脂製棒材５３を有している。樹脂製棒材５３は、Ｕ型コア２１，２２の周囲に複数本配置されている。Ｕ型コア２１，２２間に延びる樹脂製棒材５３により、Ｕ型コア２１とＵ型コア２２とが連結支持されている。樹脂製棒材５３が梁部として機能する。

次に、リアクトルの製造工程について説明する。
まず、コイル３０，３１とセラミック製ギャップ板６０，６１とＵ型コア２１とＵ型コア２２を用意する。

そして、コイル３０とコイル３１を樹脂４０でモールドし、そのときにセラミック製ギャップ板６０，６１も一緒にモールドする。つまり、コイル３０，３１とセラミック製ギャップ板６０，６１を樹脂４０により一体モールドする。これにより図２等に示すコイルアッシィ７０が得られる。

引き続き、コイルアッシィ７０におけるコイル３０，３１の内周側にＵ型コア２１，２２を挿入し、セラミック製ギャップ板６０，６１をＵ型コア２１の端面２１ａ，２１ｂとＵ型コア２２の端面２２ａ，２２ｂとの間に挟む。

このＵ型コア２１，２２をコイルアッシィ７０に挿入する時において、樹脂４０におけるコイル３０，３１の内径側の突起４１，４２，４３，４４，４５，４６によりＵ型コア２１，２２が案内されてＵ型コア２１，２２がコイル３０，３１に接触することはない。その結果、コア挿入時においてコイル３０，３１が傷つくことを防止することができる。

この状態で、コイルアッシィ７０に対し、Ｕ型コア２１，２２を含めて樹脂５０で全体をモールドする。
その結果、図１に示すリアクトル１０を製造することができる。

このようにして製造されたリアクトル１０においては、セラミック製ギャップ板６０，６１を用いている。よって、樹脂製ギャップ板を用いた場合に比べて、リアクトルとしての使用時にＵ型コア２１，２２間に働く繰り返し応力（吸引力）によるクリープ等を抑え、剛性が向上してＮＶ（Ｎｏｉｓｅ ａｎｄ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）を抑制することができる。

また、樹脂５０により一体モールドすることにより、接着剤にてギャップ板をコア端面に接着する場合に比べて、Ｕ型コア２１，２２間に延びる樹脂製棒材５３により（梁構造とすることにより）、全体の剛性が向上してＮＶを抑えることができる。

このように接着や仮固定無しに剛性を上げることができる。
さらに、Ｕ型コア２１，２２とコイル３０，３１とセラミック製ギャップ板６０，６１について、厳密な位置決めを行うことができる。その結果、コイル損失やＬ値のばらつきを低減することができる。

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３０とコイル３１とセラミック製ギャップ板６０，６１を樹脂４０で一緒にモールドし、得られたコイルアッシィ７０に対し、Ｕ型コア２１およびＵ型コア２２を組み付けて樹脂５０でモールドした。よって、接着によらずにギャップを配置できる。また、接着工程の廃止による接着剤材料費の低減および工程削減によるコストダウンを図ることができる。さらに、樹脂４０，５０によりモールドされることにより剛性を向上することができる。

（２）樹脂４０は、Ｕ型コア２１およびＵ型コア２２の位置決め部としての突起４１〜４６を有するので、突起４１〜４６により、Ｕ型コア２１およびＵ型コア２２の位置を決めることができる。

（３）樹脂５０は、Ｕ型コア２１とＵ型コア２２とを連結支持する樹脂製棒材（梁部）５３を有するので、樹脂製棒材５３によりＵ型コア２１とＵ型コア２２とを連結支持することができる。これによって、接着によりギャップ板をコア端面に固定する場合に比べ、ギャップ板を強固にコア間に固定することが可能となる。

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。
・ギャップとしてセラミック製ギャップ板６０，６１を用いたが、これに代わり、ギャップを、樹脂４０にて構成してもよく、ギャップ板として樹脂による板でもよい。即ち、モールド樹脂を両コアの端面間に埋め込んでモールド樹脂と一体型としてもよい。

・図３に示した突起４１，４２，４３，４４，４５，４６について、その数は限定されない。即ち、図３（ａ）ではコイル内周面における上の面に突起４１を、下の面に突起４２を、左の面の上下に突起４３，４４を、右の面の上下に突起４５，４６を形成した。これに代わり、例えば、コイル内周面における上の面に一つの突起を、下の面に一つの突起を、左の面に一つの突起を、右の面に一つの突起を形成してもよい。

１０…リアクトル、２１…Ｕ型コア、２１ａ…端面、２１ｂ…端面、２２…Ｕ型コア、２２ａ…端面、２２ｂ…端面、３０…コイル、３１…コイル、４０…樹脂、４１〜４６…突起、５０…樹脂、５３…樹脂製棒材、６０…セラミック製ギャップ板、６１…セラミック製ギャップ板。

Claims (3)

1. 端面を有する第１のコアと、
   端面を有し、当該端面が前記第１のコアの端面と突き合わされる第２のコアと、
   前記第１のコアと前記第２のコアにおける少なくとも一部の周囲に巻回されるコイルと、
   を備えたリアクトルにおいて、
   第１の樹脂により前記第１のコアの端面と前記第２のコアの端面との間に介在されるギャップ板および前記コイルを一体的にモールドするとともに、第２の樹脂により前記ギャップ板を前記第１のコアの端面と前記第２のコアの端面との間に介在させた状態で前記コイルと前記第１のコアおよび前記第２のコアをモールドしたことを特徴とするリアクトル。
2. 前記第１の樹脂は、前記第１のコアおよび第２のコアの位置決め部を有することを特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記第２の樹脂は、前記第１のコアと前記第２のコアとを連結支持する梁部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のリアクトル。

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