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技術 リアクトル

出願人 株式会社デンソー
発明者 平澤直樹田辺龍太木村統公佐藤博英
出願日 2014年5月12日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2014-098400
公開日 2015年12月3日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 2015-216247
状態 特許登録済
技術分野 変成器又はリアクトル一般 一般用変成器のコイル コイルの絶縁 一般用変成器の鉄心
主要キーワード 開放面側 立設方向 上がり高さ ケース内面 平角導線 導体線 コイル端子 コア表面
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年12月3日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

耐久性に優れたリアクトルを提供すること。

解決手段

通電により磁束を発生するコイル2と、樹脂磁性粉末とを混合した磁性粉末混合樹脂30からなると共にコイル2を内部に埋設してなるコア3と、コイル2及びコア3を内側に収容するケース4とからなるリアクトル1。コイル2は、巻線部21と、巻線部21から引き出されると共に端子部221を備えた引出部22とを有する。引出部22は、コア3のコア表面31から突出している。リアクトル1は、引出部22及びケース4のケース内面41の少なくとも一方とコア表面31とが交わる部位には、磁性粉末混合樹脂30を構成する樹脂32が引出部22又はケース内面41に沿って這い上がるように形成された樹脂這い上がり部5を有する。

概要

背景

リアクトルとして、磁性粉末混合樹脂からなるコアと、導体線巻回してなると共にコアに埋設されたコイルと、コアとコイルとを内側に収容するケースとを有するものがある(特許文献1)。
かかるリアクトルにおいては、コアとコイルとの間の固定、コアとケースとの間の固定が確実になされることが求められる。そして、これらの固定は、コアを構成する磁性粉末混合樹脂における樹脂が、コイルやケースに密着することによって実現されている。

概要

耐久性に優れたリアクトルを提供すること。通電により磁束を発生するコイル2と、樹脂と磁性粉末とを混合した磁性粉末混合樹脂30からなると共にコイル2を内部に埋設してなるコア3と、コイル2及びコア3を内側に収容するケース4とからなるリアクトル1。コイル2は、巻線部21と、巻線部21から引き出されると共に端子部221を備えた引出部22とを有する。引出部22は、コア3のコア表面31から突出している。リアクトル1は、引出部22及びケース4のケース内面41の少なくとも一方とコア表面31とが交わる部位には、磁性粉末混合樹脂30を構成する樹脂32が引出部22又はケース内面41に沿って這い上がるように形成された樹脂這い上がり部5を有する。

目的

本発明によれば、耐久性に優れたリアクトルを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

通電により磁束を発生するコイル(2)と、樹脂(32)と磁性粉末(33)とを混合した磁性粉末混合樹脂(30)からなると共に上記コイル(2)を内部に埋設してなるコア(3)と、上記コイル(2)及び上記コア(3)を内側に収容するケース(4)とからなるリアクトル(1)であって、上記コイル(2)は、巻線部(21)と、該巻線部(21)から引き出されると共に端子部を備えた引出部(22)とを有し、上記引出部(22)は、上記コア(3)のコア表面(31)から突出しており、上記引出部(22)及び上記ケース(4)のケース内面(41)の少なくとも一方と上記コア表面(31)とが交わる部位には、上記磁性粉末混合樹脂(30)を構成する上記樹脂(32)が上記引出部(22)又は上記ケース内面(41)に沿って這い上がるように形成された樹脂這い上がり部(5、51、52、53)を有することを特徴とするリアクトル(1)。

請求項2

上記樹脂這い上がり部(5、51)は、少なくとも上記引出部(22)と上記コア表面(31)とが交わる部位に形成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(1)。

請求項3

上記引出部(22)は、長手方向に直交する断面の形状が長方形状である平角導線からなり、上記樹脂這い上がり部(5、51)は、少なくとも上記引出部(22)における長辺(222)に面して形成されていることを特徴とする請求項2に記載のリアクトル(1)。

請求項4

上記樹脂這い上がり部(5、52、53)は、少なくとも上記ケース内面(41)と上記コア表面(31)とが交わる部位に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のリアクトル(1)。

技術分野

0001

本発明は、磁性粉末混合樹脂からなるコアを有するリアクトルに関する。

背景技術

0002

リアクトルとして、磁性粉末混合樹脂からなるコアと、導体線巻回してなると共にコアに埋設されたコイルと、コアとコイルとを内側に収容するケースとを有するものがある(特許文献1)。
かかるリアクトルにおいては、コアとコイルとの間の固定、コアとケースとの間の固定が確実になされることが求められる。そして、これらの固定は、コアを構成する磁性粉末混合樹脂における樹脂が、コイルやケースに密着することによって実現されている。

先行技術

0003

特開2006−4957号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、コア表面付近において、コアとコイルの引出部との間の密着や、コアとケース内面との間の密着が不十分となると、そこを起点としてコアと引出部又はケースとの間に剥離を招くことも懸念される。したがって、コア表面付近におけるコアと引出部やケースとの密着を確保することが、リアクトルの耐久性を確保するうえで重要となる。

0005

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、耐久性に優れたリアクトルを提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

0006

本発明の一態様は、通電により磁束を発生するコイルと、
樹脂と磁性粉末とを混合した磁性粉末混合樹脂からなると共に上記コイルを内部に埋設してなるコアと、
上記コイル及び上記コアを内側に収容するケースとからなるリアクトルであって、
上記コイルは、巻線部と、該巻線部から引き出されると共に端子部を備えた引出部とを有し、
上記引出部は、上記コアのコア表面から突出しており、
上記引出部及び上記ケースのケース内面の少なくとも一方と上記コア表面とが交わる部位には、上記磁性粉末混合樹脂を構成する上記樹脂が上記引出部又は上記ケース内面に沿って這い上がるように形成された樹脂這い上がり部を有することを特徴とするリアクトルにある。

発明の効果

0007

上記リアクトルは、引出部及びケース内面の少なくとも一方とコア表面とが交わる部位に、上記樹脂這い上がり部を有する。これにより、コアと、引出部及びケース内面とのいずれか一方との間の密着性を向上させることができる。すなわち、コアとコイルとの間の固定や、コアとケースとの間の固定は、コアを構成する磁性粉末混合樹脂における樹脂が、コイルやケースに密着することによって実現される。そして、耐久性の観点から、コアとコイルとの固定や、コアとケースとの固定は、コア表面付近における密着性が重要となる。

0008

上記リアクトルにおいては、上述のように、引出部及びケース内面の少なくとも一方とコア表面とが交わる部位に、樹脂からなる樹脂這い上がり部を有する。それゆえ、コアと、引出部及びケース内面とのいずれか一方との間の密着性を効果的に向上させることができる。これにより、コアとコイルとの間の固定力、及び、コアとケースとの間の固定力の、少なくとも一方を、向上させることができる。その結果、耐久性に優れたリアクトルを得ることができる。

0009

以上のごとく、本発明によれば、耐久性に優れたリアクトルを提供することができる。

図面の簡単な説明

0010

実施例1における、リアクトルの軸方向に沿った断面説明図。
実施例1における、リアクトルの軸方向から見た断面説明図。
実施例1における、引出部の周囲の樹脂這い上がり部の断面説明図。
実施例1における、引出部の周囲の樹脂這い上がり部の平面説明図。
実施例1における、ケース内面の付近の樹脂這い上がり部の断面説明図。
実施例1における、(a)ケース内にコイルと磁性粉末とを配置する工程の説明図、(b)ケース内に配置した磁性粉末に樹脂を含浸させる工程の説明図、(c)磁性粉末に樹脂を含浸させた後の状態の説明図。
磁性粉末を含む這い上がり部の断面説明図。
実施例1における、樹脂這い上がり部の断面説明図。
実施例2における、リアクトルの軸方向に沿った断面説明図。
実施例2における、リアクトルの軸方向から見た断面説明図。

0011

上記樹脂這い上がり部は、磁性粉末混合樹脂における樹脂によって構成されており、磁性粉末が実質的に含まれていないことが好ましい。ただし、樹脂這い上がり部には、コアにおける他の部位(一般部)に比べて充分に低い充填率にて磁性粉末が若干量含まれていてもよい。

0012

また、引出部とコア表面とが交わる部位とは、コア表面の延長面と引出部とが交差する部位付近を意味し、ケース内面とコア表面とが交わる部位とは、コア表面の延長面とケース内面とが交差する部位付近を意味する。

0013

また、上記樹脂這い上がり部は、少なくとも上記引出部と上記コア表面とが交わる部位に形成されていることが好ましい。この場合には、コアとコイルとの間の固定力を向上させることができる。また、磁性粉末混合樹脂からなるコアに、コイルを埋設した構成とすると、表面張力によって、磁性粉末混合樹脂の這い上がり部が引出部とコア表面とが交わる部位に形成されやすい。この這い上がり部に、コアにおける他の部位と同様に磁性粉末が含まれていると、端子部とコアとの間の沿面距離が、這い上がり部の長さ分、短くなってしまう。これに対し、這い上がり部が樹脂からなる上記樹脂這い上がり部であれば、この部分は実質的に絶縁体とみなせるため、端子部とコアとの間の沿面距離を稼ぐことができる。その結果、引出部における端子部の位置をコア表面から遠ざける必要がなくなり、リアクトル全体の小型化を図ることができる。

0014

(実施例1)
上記リアクトルの実施例につき、図1図8を用いて説明する。
本例のリアクトル1は、図1図2に示すごとく、通電により磁束を発生するコイル2と、コイル2を内部に埋設してなるコア3と、コイル2及びコア3を内側に収容するケース4とからなる。コア3は、図3に示すごとく、樹脂32と磁性粉末33とを混合した磁性粉末混合樹脂30からなる。

0015

図1図2に示すごとく、コイル2は、巻線部21と、巻線部21から引き出されると共に端子部221を備えた引出部22とを有する。引出部22は、コア3のコア表面31から突出している。
リアクトル1は、引出部22及びケース4のケース内面41の少なくとも一方とコア表面31とが交わる部位には、磁性粉末混合樹脂30を構成する樹脂32が引出部22又はケース内面41に沿って這い上がるように形成された樹脂這い上がり部5を有する。

0016

本例においては、引出部22とコア表面31とが交わる部位、及び、ケース内面41とコア表面31とが交わる部位の双方に、樹脂這い上がり部5が形成されている。すなわち、本例においては、樹脂這い上がり部5として、樹脂32が引出部22に沿って這い上がるように形成された樹脂這い上がり部51と、樹脂32がケース内面41に沿って這い上がるように形成された樹脂這い上がり部52とを有する。

0017

コイル2は、銅(Cu)からなる導体線を巻回して巻回部21を構成するとともに、導体線の両端を巻回部21から引き出して引出部22を構成することによって、形成されている。導体線は、長手方向に直交する断面の形状が長方形状である平角導線からなり、その表面には絶縁被膜224が形成されている。引出部22の先端部は絶縁被膜224から露出しており、この部分が端子部221となる。

0018

コイル2は、引出部22を2本備えており、2本の引出部22は、コア表面31から突出している。端子部221は、コア3の外側に配置されており、コア表面31は引出部22における絶縁被膜224が形成された部分において、引出部22と交わっている。

0019

ケース4は、例えばアルミニウム等の非磁性の金属からなる。図1図2に示すごとく、ケース4は、略円筒形状の側壁部42と、該側壁部42の一端側を閉塞する底壁部43とからなる。そして、ケース4における底壁部43と反対側の面は開放されており、この開放面側に、コア表面31が形成されている。

0020

コア3を構成する磁性粉末混合樹脂30は、樹脂32としてエポキシ樹脂を用い、磁性粉末33として鉄粉を用いており、これらを混合してなる。磁性粉末混合樹脂30における磁性粉末33の充填率(含有率)は、例えば73〜75体積%であり、樹脂32の含有率は、例えば25〜27体積%である。コア3において、樹脂這い上がり部5以外の部分は、樹脂32中に、磁性粉末33が略均等に配されている。

0021

しかし、図3図5に示すごとく、樹脂這い上がり部5は、実質的に樹脂32のみから構成されており、磁性粉末33は含まれていない。また、樹脂這い上がり部5は、例えば、その這い上がり高さ、すなわち引出部22の突出方向であり、ケース4の側壁部42の立設方向における高さが、例えば、1〜3mmである。

0022

また、樹脂這い上がり部5は、コア表面31の外側に対して凹状となる形状に形成されている。
また、上述のように、コイル2を構成する導体線が平角導線であるため、図4に示すごとく、引出部22は、長手方向に直交する断面の形状が長方形状である平角導線からなる。そして、樹脂這い上がり部51は、少なくとも引出部22における長辺222に面して形成されている。本例においては、引出部22における短辺223に面しても、樹脂這い上がり部51は形成されている。
また、図2に示すごとく、ケース内面41とコア表面31とが交わる位置においても、ケース内面41の全周にわたって、樹脂這い上がり部52が形成されている。

0023

リアクトル1を製造するにあたっては、例えば、以下の手順を行う。
まず、図6(a)に示すように、ケース4内における所定の位置にコイル2を載置した後、ケース4内に所定量の磁性粉末33を配置する。次いで、コイル2及び磁性粉末33を収容したケース4を、図示しない真空チャンバ内に設置して真空度1000Paまで減圧する。減圧下において、図6(b)に示すように、滴下漏斗71により、液状の樹脂32を所定量、ケース4内における磁性粉末33の集合体の上に注ぐ。その後、真空チャンバ内を大気圧に戻し、樹脂32を大気圧によって磁性粉末33の集合体に含浸させる。これにより、図6(c)に示すように、磁性粉末33の集合体を絶縁樹脂32に分散させて内包させた状態の磁性粉末混合樹脂30が、ケース4内において作製される。この状態において、磁性粉末混合樹脂30から、コイル2の引出部22は突出している。

0024

その後、磁性粉末混合樹脂30をケース4及びコイル2とともに加熱して、磁性粉末混合樹脂30を硬化させる。これにより、図1に示すごとく、コイル2を内部に埋設したコア3が形成され、リアクトル1が得られる。そして、コア表面31は、ケース内面41及び一対のコイル端子22と交わる。そして、これらの部分に、樹脂這い上がり部5(51、52)が形成される。

0025

なお、樹脂這い上がり部5は、樹脂32の表面張力によって形成され、引出部22又はケース4との間の接触角に基づいて、その形状が決まる。例えば、樹脂32がエポキシであり、引出部22の表面を構成する絶縁被膜224がポリアミドイミドである場合には、図3に示すごとく、樹脂這い上がり部51は、コア表面31の外側に凹状の形状となる。また、樹脂32がエポキシからなり、ケース3がアルミニウムからなる場合、同様に、図5に示すごとく、樹脂這い上がり部52は、コア表面31の外側に凹状の形状となる。

0026

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記リアクトル1は、引出部22及びケース内面41とコア表面31とが交わる部位に、樹脂這い上がり部5を有する。これにより、コア3と、引出部22及びケース内面41との間の密着性を向上させることができる。すなわち、コア3とコイル2との間の固定や、コア3とケース4との間の固定は、コア3を構成する磁性粉末混合樹脂30における樹脂32が、コイル3やケース4に密着することによって実現される。そして、耐久性の観点から、コア3とコイル2との固定や、コア3とケース4との固定は、コア表面31付近における密着性が重要となる。

0027

上記リアクトル1においては、上述のように、引出部22及びケース内面41とコア表面31とが交わる部位に、樹脂32からなる樹脂這い上がり部5を有する。それゆえ、コア3と、引出部22及びケース内面41との間の密着性を効果的に向上させることができる。これにより、コア3とコイル2との間の固定力、及び、コア3とケース4との間の固定力を向上させることができる。その結果、耐久性に優れたリアクトル1を得ることができる。

0028

また、引出部22とコア表面31とが交わる部位に樹脂這い上がり部51が形成されているため、コイル2の端子部221とコア3との間の沿面距離を確保しやすくなる。すなわち、磁性粉末混合樹脂30からなるコア3にコイル2を埋設した構成とすると、表面張力によって、磁性粉末混合樹脂30の這い上がり部が引出部22とコア表面31とが交わる部位に形成されやすい。仮に、図7に示すごとく、この這い上がり部95に、コア3における他の部位と同様に磁性粉末33が含まれていると、端子部221とコア3との間の沿面距離が、這い上がり部95の長さL分、短くなってしまう。これに対し、這い上がり部が、図8に示すごとく、樹脂32からなる樹脂這い上がり部5であれば、この部分は実質的に絶縁体とみなせるため、端子部221とコア3との間の沿面距離を、上記長さL分、稼ぐことができる。その結果、引出部22における端子部221の位置をコア表面31から遠ざける必要がなくなり、リアクトル1全体の小型化を図ることができる。

0029

また、樹脂這い上がり部51は、少なくとも引出部22における長辺222に面して形成されている。これにより、樹脂這い上がり部51が引出部22を厚み方向から支えることとなるため、引出部22の変形を抑制して、端子部221の位置精度を向上させることができる。

0030

以上のごとく、本例によれば、耐久性に優れたリアクトルを提供することができる。

0031

(実施例2)
本例は、図9図10に示すごとく、底壁部43から内部に立設された中芯部44を有するケース4を備えたリアクトル1の例である。
中芯部44は、底壁部43の中央から、側壁部42の立設方向と同じ側へ立設して形成されている。そして、中芯部44は、コイル2の内周側に配置される。

0032

本例の場合には、ケース4は、底壁部43と側壁部42と中芯部44との間に、コイル2とコア3とを収容する空間を有する。それゆえ、ケース内面41としては、側壁部42の内側面421のほかに、中芯部44の外周面441も存在することとなる。そして、ケース内面41の一部である中芯部44の外周面441と、コア表面31とが交わる部分にも、樹脂這い上がり部5(53)が形成される。

0033

その他は、実施例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。

0034

本例の場合には、中芯部44の外周面441とコア表面31とが交わる部分にも、樹脂這い上がり部53が形成されるため、より一層、ケース4とコア3との密着性が向上することとなる。その他、実施例1と同様の作用効果を有する。

実施例

0035

なお、本発明は、上記実施例に示した構成に限られるものではなく、種々の態様を採りうる。例えば、上記実施例においては、コア表面31からの引出部22の突出方向と、コイル2(巻線部21)の軸方向とを同じ方向とした例を示したが、コイル2の軸方向をコア表面31からの引出部22の突出方向に対して直交する方向とした態様とすることもできる。

0036

1リアクトル
2コイル
21巻線部
22引出部
221端子部
3コア
30磁性粉末混合樹脂
31コア表面
32樹脂
33磁性粉末
4ケース
41ケース内面
5、51、52、53 樹脂這い上がり部

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