(57)【要約】【課題】中央障壁を挟んで２つのリアクトルが並んで配置されるリアクトル固定構造において、ケース材料の熱膨張係数とコア材料の熱膨張係数の間の相違によってコアの接合部に働く応力を抑制することである。【解決手段】リアクトル固定構造１０において、内部空間１３を２つの空間１３ａ，１３ｂに仕切る中央障壁１２４を有するケース１２と、ケース１２において中央障壁１２４によって仕切られた２つの空間１３ａ，１３ｂに、それぞれ１つずつ設けられる２つのリアクトル３０と、を備え、中央障壁１２４は、ケース１２とリアクトル３０との熱膨張係数の差を低減する低減部を含むことを特徴とする。また、低減部は、中央障壁１２４の一部を削除して設けられることが好ましい。【選択図】図２
2011124267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を２つの空間に仕切る中央障壁を有するケースと、
ケースにおいて中央障壁によって仕切られた２つの空間に、それぞれ１つずつ設けられる２つのリアクトルと、
を備え、
中央障壁は、
ケースとリアクトルとの熱膨張係数の差を低減する低減部を含むことを特徴とするリアクトル固定構造。
【請求項２】
請求項１に記載のリアクトル固定構造において、
低減部は、
中央障壁の一部を削除して設けられることを特徴とするリアクトル固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトル固定構造に係り、特に、中央障壁を挟んで２つのリアクトルが並んで配置されるリアクトル固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性材料のコアにコイルを巻回してリアクトルを形成する場合、閉じた磁気回路を作るために複数のコアの接合が行われる。そして、このようなリアクトルがケース内の中央障壁で仕切られた２つの空間にそれぞれ１つずつ取り付けられることがある。ところで、ケースに取り付けられて収納された２つのリアクトルが動作して温度が上昇すると、ケース材料の熱膨張係数とコア材料の熱膨張係数の間の相違によってコアの接合部に応力が働くことがある。
【０００３】
本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、２つのＵ字コアと複数のＩ字コアとで構成されるリアクトル装置において、一方のＵ字コアはアルミケースに締結ボルトで締結されてアルミケースに対し移動することができないが、他方のＵ字コアは、アルミケースに締結されているリテーナによりアルミケースに押さえつけられており、アルミケースに対しすべりが許容される構成が開示されている。これによって、アルミケースの温度が変化しても、アルミケースとコアとの間の熱膨張性の相違によって生じることのあるコアとコアとの間に形成されたギャップの伸縮を防止できる、と述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４-２４１４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、ケースに取り付けられて収納された２つのリアクトルが動作して温度が上昇すると、ケース材料の熱膨張係数とリアクトルの熱膨張係数の間の相違によってコアの接合部に応力が働き、コアの間の接合を損傷することが生じ得て、信頼性の課題となる。そこで、特許文献１にはいくつかの対策が示されているが、中央障壁が設けられたケースを備えるリアクトル構造についての具体的な対策は開示されていない。
【０００６】
本発明の目的は、中央障壁を挟んで２つのリアクトルが並んで配置されるリアクトル固定構造において、ケース材料の熱膨張係数とコア材料の熱膨張係数の間の相違によってコアの接合部に働く応力を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るリアクトル固定構造は、内部空間を２つの空間に仕切る中央障壁を有するケースと、ケースにおいて中央障壁によって仕切られた２つの空間に、それぞれ１つずつ設けられる２つのリアクトルと、を備え、中央障壁は、ケースとリアクトルとの熱膨張係数の差を低減する低減部を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るリアクトル固定構造において、低減部は、中央障壁の一部を削除して設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成のリアクトル固定構造によれば、ケースとリアクトルとの熱膨張の差を低減する低減部を有する中央障壁を備えている。したがって、ケース材料の熱膨張係数とコア材料の熱膨張係数の間の相違によってコアの接合部に働く応力を抑制することである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態において、リアクトル固定構造の断面構造図である。
【図２】本発明の実施の形態において、リアクトル固定構造の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態において、環状コア体を構成する複数のコアと、コアの間に配置される複数のギャップ板の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は、リアクトル固定構造１０の断面構造図であり、図２は、リアクトル固定構造１０の平面図である。なお、以下では、リアクトル固定構造１０に蓋を設けないものとして説明するが、勿論、適当な蓋でリアクトル固定構造１０の上部を覆うものとしてもよい。リアクトル固定構造１０は、磁性体であるコアにコイルを巻回し、コイルに高周波信号を流すことでインダクタンスとして利用するもので、例えば、スイッチング素子と合わせて用いて、昇圧回路を構成することができるものである。コイルに高周波信号を流すことでコア、コイルは発熱し、例えば、約１００℃から約２００℃程度に温度が上昇することがある。
【００１３】
リアクトル固定構造１０は、ケース１２と、２つのリアクトル３０と、２つのリアクトル３０をケース１２に取り付けるための板バネ体２０，２２とを含んで構成される。なお、２つのリアクトル３０が収納されたケース１２には、ポッティング樹脂１４が充填されている。このリアクトル固定構造１０は、２つのリアクトル３０の下部を板バネ体２０，２２を介してケース１２に取り付ける構造を有している。２つのリアクトル３０を上方側からケース１２に押し付けるようにして保持する構造と区別して、この保持構造を、板バネによるフロート構造と呼ぶことができる。
【００１４】
ケース１２は、バスタブ状の容器体で、２つのリアクトル３０を収納する機能を有する。ケース１２は、内部空間１３を形成する外壁１２２と、内部空間１３を２つの空間１３ａ，１３ｂに仕切る中央障壁１２４とを含んで構成される。ケース１２の下方には図示されていないが、適当な冷却装置が配置される。ケース１２としては、放熱性のよい材料を用いて成形されたものを用いることができる。例えば、材料としてアルミニウム等の金属材料を用い、適当なバスタブ形状に一体として成形したものを用いることができる。ケース１２の中央障壁１２４に設けられる熱膨張低減間隙１２４ａについては後述する。
【００１５】
２つのリアクトル３０は、それぞれ複数のコアを組み合わせて全体として環状形状とした環状コア体を適当な樹脂で成形したものにコイル３６，３８を巻回して配置したものである。環状コア体を樹脂で成形したものは、図２に示すように、一方側体３２と他方側体３４とで構成される。図３は、環状コア体を構成する複数のコアと、コアの間に配置される複数のギャップ板の様子を示す図である。
【００１６】
環状コア体は、図３の例では、Ｃ字形状またはＵ字形状をしたコア４０，６０と、Ｉ字形状または棒状形状をしたコア４２，４３，４４，４５を組み合わせ、隣接するコアの間にギャップ板４６，４７，４８，４９，５０，５１を挟んで、適当な接着材を用いて、環状形状に一体化したものである。環状コア体の寸法の一例を述べると、平面図における長手方向の寸法が約７０ｍｍから約１００ｍｍ程度、短手方向の寸法が約５０ｍｍから約７０ｍｍ程度、厚さが約１５ｍｍから約３０ｍｍ程度である。
【００１７】
コア４０，４２，４３，４４，４５，６０は、その中を磁束が通る磁性体であり、珪素鋼等の電磁鋼板を所定の形状に打ち抜き積層したものを用いることができる。あるいは、磁性体圧粉を焼結した圧粉磁心を用いることもできる。ギャップ板４６，４７，４８，４９，５０，５１は、隣接するコアの間の隙間を規制する板材で、例えば、板厚を約１ｍｍから約３ｍｍ程度とするセラミック板等を用いることができる。
【００１８】
環状コア体は、適当な樹脂によって成形されるが、実際には、組立の容易性を考慮して、一方側体３２と他方側体３４の２つに分けて成形される。図３の例では、コア４０，４２，４３とギャップ板４６，４７を組み合わせて接着材で一体化し樹脂で周囲を成形した一方側体３２と、コア４４，４５，６０と、ギャップ板５０，５１を組み合わせて接着材で一体化し樹脂で周囲を成形した他方側体３４とに分けて成形される。成形用の樹脂としては、耐熱性のよい材料が用いられる。例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等を用いることができる。
【００１９】
一方側体３２のコア４２，４３の端面と、他方側体３４のコア４４，４５の端面とは、樹脂で覆わないようにして、この端面の間に、残るギャップ板４８，４９を挟み、適当な接着材でこれらを一体化する。このとき、ギャップ板４８，４９が一方側体３２または他方側体３４の樹脂によって覆われるように、予め一方側体３２または他方側体３４の端部の樹脂部分を長めに成形することが好ましい。
【００２０】
このようにして形成された２つのリアクトル３０は、磁性体であるコアが主要要素であるので、その熱膨張特性は、ほとんどコアの熱膨張係数で決まる。コアの材料である電磁鋼板等の熱膨張係数と、ケース１２の材料であるアルミニウムの熱膨張係数とを比較すると、後者の方が大きい。したがって、２つのリアクトル３０をケース１２に取り付けた状態でリアクトル固定構造１０を作動させると、２つのリアクトル３０が発熱し、２つのリアクトル３０と共にケース１２の温度が上昇する。このときに、熱膨張係数の差によって、ケース１２の方が２つのリアクトル３０よりも大きく伸長することになる。
【００２１】
図１、図２に戻り、コイル３６，３８は、環状コア体を樹脂で成形した一方側体３２と他方側体３４が挿入されるように、中空形状に成形した環状コイルである。コイル３６，３８は、そこに流す電流の大きさに対応した断面積の導体を絶縁被覆したものを、内径が一方側体３２、他方側体３４の対応する箇所の外形よりやや大きめの環状内径形状で、所定の巻数で環状に巻回したものを用いることができる。なお、必要があれば適当な樹脂で成形するものとしてもよい。
【００２２】
板バネ体２０，２２は、リアクトル３０をケース１２に取り付ける機能を有する固定部材である。板バネ体２０は、リアクトル３０の一方側をケース１２に取り付けるために用いられ、板バネ体２２は、リアクトル３０の他方側をケース１２に取り付けるために用いられる。板バネ体２０，２２は、Ｌ字形状に折曲成形された板材である。折り曲げられた一方側には固定用の穴が設けられ、その穴を用いて、適当な締結部材によって、板バネ体２０，２２がケース１２に固定される。図２の例では、板バネ体２０がボルト２４，２５によってケース１２に固定され、板バネ体２２がボルト２６，２７によってケース１２に固定される様子が示されている。折り曲げられた他方側は、リアクトル３０の端部に取り付けられる。取り付け方は、リアクトル３０の端部に設けられた溝にはめ込み、適当な接着材で固定するものとできる。または、板バネ体２０，２２をリアクトル３０と一体化成形によって一体化するものとしてもよい。
【００２３】
ケース１２の中央障壁１２４は、内部空間１３の外周部分に設けられる外壁１２２の中央部分（左側の外壁１２２と右側の外壁１２２）から内側に向かって延伸する壁である。この中央障壁１２４によって、内部空間１３が２つの空間１３ａ，１３ｂに仕切られる。ここで、中央障壁１２４のうち、真ん中付近に位置する領域には、長さｄを有する部分が削り取られて（換言すれば、削除されて）形成された熱膨張低減間隙１２４ａが形成されている。
【００２４】
上記構成のリアクトル固定構造１０の作用について、図１〜図３を用いて説明する。リアクトル固定構造１０においても、２つのリアクトル３０をケース１２に取り付けた状態でリアクトル固定構造１０を作動させると、２つのリアクトル３０が発熱し、２つのリアクトル３０と共にケース１２の温度が上昇する。このときに、ケース１２の方が２つのリアクトル３０よりも熱膨張係数が大きいが、中央障壁１２４には熱膨張低減間隙１２４ａを備えているため、熱膨張低減間隙１２４ａがない場合に比べて、中央障壁１２４の剛性が低下する。これにより、リアクトル３０に発生する引っ張り応力が低減する。したがって、中央障壁１２４を挟んで２つのリアクトル３０が並んで配置されるリアクトル固定構造１０において、ケースの熱膨張係数とコアの熱膨張係数の間の相違によってコアの接合部に働く応力を抑制することができる。
【００２５】
また、リアクトル固定構造１０によれば、中央障壁１２４に熱膨張低減間隙１２４ａが設けられ、空間１３ａと空間１３ｂとが貫通するため、ポッティング樹脂を注入する際のポッティング注入性が向上し、タクトタイムが低減するという効果も有する。
【符号の説明】
【００２６】
１０  リアクトル固定構造、１２  ケース、１３  内部空間、１３ａ，１３ｂ  空間、１４  ポッティング樹脂、２０，２２  板バネ体、２４，２５,２６，２７  ボルト、３０  リアクトル、３２  一方側体、３４  他方側体、３６，３８  コイル、４０，４２，４３，４４，４５，６０  コア、４６，４７，４８，４９，５０，５１  ギャップ板、１２２  外壁、１２４  中央障壁、１２４ａ  熱膨張低減間隙。
【図１】
2011124267.tif 000003
【図２】
2011124267.tif 000004
【図３】
2011124267.tif 000005