JP2013065754A - リアクトル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リアクトル装置を構成する一対のコイルの一方の端部同士を接続して直列接続する場合、接続部分をケースから絶縁しておく部分の小型化を図る。
【解決手段】コイルの端面に当接する絶縁部材に、相互に接続されている端部１４，１６を受けいれて取り囲む内壁４０と、内壁から距離を隔てた位置で内壁を取り囲む外壁４４を形成しておく。相互に接続されている端部は、コイルの端面からコイルの伸張方向に突出させる。相互に接続されている端部が内壁の内側に収容され、外部から２重に絶縁される。接続されている端部同士とケース間の沿面距離も増大する。
【選択図】図２

Description

本明細書では、リアクトル装置を開示する。

ＤＣ−ＤＣコンバータなどにリアクトル装置が利用される。本明細書でいうリアクトル装置は、回路にリアクタンスを導入する機器であり、コイルを備えている。

一対のコイルを並置し、各コイルの一方の端部同士を接続して一対のコイルを直列に接続したリアクトル装置が開発されており、その一例が特許文献１に記載されている。

特開２００９−２４６２２２号公報

各コイルの一方の端部同士を接続して一対のコイルを直列に接続する場合、端部同士を溶接等して接続する必要があり、その接続部をケースから絶縁しておく必要がある。
特許文献１の技術では、その公報の図１に示されているように、相互に接続されている端部同士がコイルの外周面からコイルの半径方向の外側に向けて伸張しており、その接続部分を収容しておくケースが大型化する。また、ケースと接続部分を絶縁しておく絶縁部材が必要とされる。特許文献１の技術では、接続部分を絶縁しておく絶縁部材とケースの詳細を記載していない。

本明細書で開示するリアクトル装置は、接続部分を絶縁した状態で収容しておく部分の小型化を図る。

本明細書で開示するリアクトル装置は、少なくとも一対のコイルと絶縁部材を備えている。一対のコイルは並置されており、各コイルの一方の端部同士が接続されている。接続されている端部同士はコイルの端面からコイルの伸張方向に突出している。
絶縁部材には、接続されている端部同士を受けいれて取り囲む内壁と、内壁から距離を隔てた位置で内壁を取り囲む外壁が形成されている。
組み立て終わったリアクトル装置では、並置されている一対のコイルの端面に絶縁部材が当接し、相互に接続されている端部が内壁の内側に収容されている。

上記のリアクトル装置では、コイルの端面からコイルの伸張方向に伸びている空間内に接続部分を収容する。その位置に収容すると、ケース形状が複雑化せず、しかもケースの大型化を避けることができる。また接続部分が内壁と外壁によって２重に絶縁され、接続部分とケース間の沿面距離も増大する。ケースの小型化と絶縁信頼性の向上がともに得られる。

上記のリアクトル装置は、小型であり、絶縁信頼性が高い。車載するのに適している。

実施例１のリアクトル装置の分解斜視図。 図１のボビンを図１と反対側から斜視した図。 収容部にコイル端部を収容した状態を示す図。

下記に示す実施例の主要な特徴を列記する。
（特徴１）一対のコイルは、端面が同一面内に揃う関係で並置されている。
（特徴２）同一面内に揃っている端面側のコイルの端部同士が溶接されている。
（特徴３）溶接されている端部同士は、コイルの上面側に位置している。
（特徴４）溶接されている端部同士は、コイル外においてＵ字状に伸びているコアの上方に位置している。
（特徴５）コイルの底面側は、樹脂を介して、ケース内面に位置決めされている。

図１は、実施例のリアクトル装置１の分解斜視図である。図２は、図１のボビン２０を図１と反対側から斜視した図である。
図中の２は第１コイルであり、断面が扁平長方形をしている銅線をエッジワイズ巻きしたものである。銅線の表面は絶縁材で被覆されている。第１コイル２はＡ方向に伸張しており、中空部１０を備えている。図中の４は第２コイルであり、第１コイル２と同じ銅線で形成されている。第２コイル４もＡ方向に伸張しており、中空部１２を備えている。第１コイル２と第２コイル４は並置されており、第１コイル２の端面１１と第２コイル４の端面１３は、同一面内に揃っている。

第１コイル２では、端面１１側の端部１４から他方側の端部６に向けて、銅線がコイル状に巻かれている。第２コイル４では、端面１３側の端部１６から他方側の端部８に向けて、銅線がコイル状に巻かれている。
第１コイル２の端面１１側の端部１４と、第２コイル４の端面１３側の端部１６は、重ね合わされた状態で溶接されている。端部１４と端部１６の溶接箇所では、表面を被覆していた絶縁材が損傷しており、表面での絶縁が得られていない。端部１４と端部１６が接続されているために、第１コイル２と第２コイル４は直列に接続されている。他方の端部６と８の間に電圧をかけると、第１コイル２と第２コイル４の直列回路に電流が流れる。

図中の２２は第１コアであり、図中の２４は第２コアである。第１コア２２と第２コア２４は、Ｕ字状コア２６で接続されている。第１コア２２は第１コイル２の中空部１０に挿入され、第２コア２４は第２コイル４の中空部１２に挿入される。Ｕ字状コア２６の周囲は絶縁材料（樹脂）で形成されているボビン２０で被覆されている。ボビン２０の第１コア２２と第２コア２４側には、つば状に広がっている平面部３６が形成されている。ボビン２０は、平面部３６と曲面部３０を備えており、平面部３６の背面側に段差３２が形成されている。Ｕ字状コア２６はボビン２０の曲面部３０内に埋設されている。

図示されていないが、第１コイル２の端部６と第２コイル４の端部８の側にも、ボビン２０と同種のボビンが用意されている。そのボビン（第２ボビンという。ボビン２０のことは第１ボビンという）も、第１コアと第２コアとＵ字状コアを備えている。第２ボビンの第１コアは第１コイル２の中空部１０に挿入され、第２ボビンの第２コアは第２コイル４の中空部１２に挿入される。その状態で、第１コイル２の中空部１０内で、第１ボビン２０の第１コア２２の端面と、図示しない第２ボビンの第１コアの端面が当接し、第２コイル２の中空部１２内で、第１ボビン２０の第２コア２４の端面と、図示しない第２ボビンの第２コアの端面が当接する。組み立てが終了すると、第１ボビン２０の第１コア２２と、第１ボビン２０のＵ字状コア２６と、第１ボビン２０の第２コア２４と、第２ボビンの第２コアと、第２ボビンのＵ字状コアと、第２ボビンの第１コアの順で一巡する磁路が形成される。
また組み立てが終了すると、第１ボビン２０の端面２８が第１コイル２の端面１１と第２コイル４の端面１３に当接する。同様に、図示しない第２ボビンの端面が端部６側の第１コイル２の端面と端部８側の第２コイル４の端面に当接する。

第１コイル２の端面１１側の端部１４と、第２コイル４の端面１３側の端部１６は、第１コイル２と第２コイル４の伸張方向Ａに沿って伸びている。第１ボビン２０の平面部３６の背後に、相互に接続された端部１４と端部１６を受け入れる収容部３４が形成されている。収容部３４は、段差３２内に位置している。すなわちＵ字状コア２６の上方に確保されている段差３２内に、端部１４と端部１６と、収容部３４が配置されている。

図２に示すように、収容部３４のコイル２，４側には、開口３８が形成されている。開口３８の内部に内壁４０が形成されている。内壁４０の内部には開口４２が形成されている。開口４２は、伸張方向Ａに沿って伸びている端部１４と端部１６を収容する大きさと位置に形成されている。収容部３４を形成している壁４４は、内壁４０から所定距離Ｂだけ離れており、内壁４０を取り囲んでいる。壁４４は、内壁４０に対する外壁である。

実際の使用時には、リアクトル装置をケースに収容して用いる。この際に、コイル２，４の底面とケースの底板の内側の面の間に樹脂を充填して、リアクトル装置をケース内に収容する。また、収容部３４の上面にケースの蓋板が当接する。
図３は、収容部３４に端部１４，１６を収容した状態を示している。内壁４０と外壁４４によって、溶接された端部１４，１６が図示しないケース（外壁４４の上面に当接している）から２重に絶縁されていることがわかる。ケースは外壁４４の上面に接することから、溶接された端部１４，１６からケースまでの沿面距離（絶縁体の表面に沿った距離）は、溶接された端部１４，１６からＣで示す位置までの距離となる。内壁４０と外壁４４の間に形成されている開口３８によって、溶接された端部１４，１６からケースまでの沿面距離は、図中の２×Ｄ分だけ拡大されていることがわかる。
なお端部１４，１６の下方では、内壁４０と外壁４４の２重構造が確保されていない。端部１４，１６とケースが接近している部分に、内壁４０と外壁４４の２重構造が配置されれば、２重構造による絶縁信頼性が確保される。

本実施例によると、溶接することで表面の絶縁が損傷している端部１４，１６が、内壁４０と外壁４４によって２重に絶縁され、絶縁信頼性が向上している。また内壁４０と外壁４４の間に形成されている開口３８によって、表面の絶縁が損傷している端部１４，１６から収容部３４の外表面に至るまでの沿面距離が確保されており、沿面に沿った絶縁破壊に対しても抵抗力が高められている。

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。

１：リアクトル装置
２：第１コイル
４：第２コイル
６：端部
８：端部
１０：中空部
１１：端面
１２：中空部
１３：端面
１４：端部
１６：端部
２０：ボビン
２２：第１コア
２４：第２コア
２６：Ｕ字状コア
２８：端面
３０：曲面部
３２：段差
３４：収容部
３６：平面部
３８：開口
４０：内壁
４２：開口
４４：外壁

Claims (1)

1. 少なくとも一対のコイルと絶縁部材を備えているリアクトル装置であり、
   一対のコイルは並置されており、各コイルの一方の端部同士が接続されており、接続されている端部同士がコイルの端面からコイルの伸張方向に突出しており、
   絶縁部材に、接続されている端部同士を受けいれて取り囲む内壁と、内壁から距離を隔てた位置で内壁を取り囲む外壁が形成されており、
   並置されている一対のコイルの端面に絶縁部材が当接し、接続されている端部同士が内壁の内側に収容されていることを特徴とするリアクトル装置。

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