JP2010177589A - 車両用リアクトルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リアクトルの製造時における、また場合によっては車両の運転時等に生じる機械的振動や昇温／冷却の温度サイクルによって生じる、リアクトルのコイルにおける被膜とコイル間での界面破壊（剥離）の防止及びコアの破壊防止を両立するための有効な手段を提供する。
【解決手段】車両に使用される、通電により磁束を発生するコイル部とそのコイル部の周りもしくは一部にコア部を備えたリアクトルであって、コイル部の少なくとも一部が、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜を備えたことを特徴とするリアクトル、およびその製造方法を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド（ｈｙｂｒｉｄ）自動車や電気自動車等の車両に使用される、通電により磁束を発生するコイル部とそのコイル部の周りもしくは一部にコア部を備えたリアクトルに関するものである。さらに、本発明は、車両に使用される、通電により磁束を発生するコイル部とコイル部の周りもしくは一部にコア部を備えたリアクトルの製造方法に関するものである。

近年ますます高まりつつある省エネ・環境問題を背景に、ハイブリッド（ｈｙｂｒｉｄ）自動車および電気自動車なる車両が一部において実用化されて来ており、今後益々それが注目されるようになることが予想される。

ハイブリッド車両は、従来のエンジンに加えて、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータをも動力源とするものである。すなわち、ハイブリッド車両は、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電力をインバータによって交流電圧に変換し、その変換された交流電圧によりモータを回転させることによって動力源を得るものである。また、電気自動車は、直流電源のインバータによって駆動されるモータを動力源とする自動車である。

このようなハイブリッド自動車または電気自動車等の直流電源を利用する車両においては、直流電源からの直流電圧をリアクトルによって変圧（たとえば、昇圧）し、その変圧された直流電圧をインバータに供給して交流電圧に変換することによってモータを駆動する。

かかるハイブリッド自動車または電気自動車等の直流電源を利用する車両に用いられるリアクトルに関しては、特許文献１において、特にリアクトルの幅寸法の低減を図ることを目的として、コアと、コアの一部に巻回された第１コイルと、コアのうち、第１コイルが巻回された部分と対向する部分に巻回され、第１コイルの一部を受け入れ可能な第１コイル用受入部を有する第２コイルと備えたリアクトルが提案されている。尚、そこでは、電圧変換装置において、リアクトルを収容する収容ケース内に熱硬化性のポッティング材が充填されてなるリアクトルが記載されている。

また、特許文献２において、大型化することなく、連続通電電流範囲のリアクトル損失を低減できるハイブリッド車両用リアクタンスを提供する目的で、ハイブリッド車両の駆動用の電源系統に用いられるハイブリッド車両用リアクトルであって、コイルと、鉄粉を樹脂に混入して成形されたコア材料をそのコイルの内周側に充填するとともに、コイルの外周側に形成される鉄粉混入樹脂成形コアとを備えることを特徴とするハイブリッド車両用リアクトルが提案されている。尚、そこでは、耐熱性に優れたエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で樹脂モールドされているコイルが記載されている。

また、特許文献３において、絶縁膜の形成工程における工数を低減するとともに、低コスト化を図ることを目的として、導体線を螺旋状に成形してなるコイルにおける隣り合う導体線の間に絶縁体からなるスペーサを介在させて隙間を設けておき、導体線の表面に液状の絶縁材料を塗布して一体化した絶縁膜を形成し、次いで、ケース内において絶縁膜で覆われたコイルをコア内に埋設することを特徴とするリアクトルの製造方法が提案されている。尚、そこでは、絶縁膜を構成する液状の絶縁材料として、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等が記載されている。

また、特許文献４において、ハイブリッド車、電気自動車等において小型化及び磁束の漏れ抑制等が図れるリアクトルを提供することを目的として、圧粉磁性体により形成されたコアと、コア中に埋め込まれたコイルとを備えることを特徴とするリアクトルが提案されている。尚、そこでは、コイルが、耐熱樹脂等で樹脂コートされた状態でコア中に埋め込まれていることが記載されている。

また、特許文献５において、小型でありながら、放熱特性に優れるとともに、異なる仕様の製品を容易に製造できるリアクトルを提供することを目的として、磁芯部は軸が直線状に形成された一対の中コアを有し、中コアが巻回されたコイル内に挿入され、コイルの外周に沿う形状で直線状の軸で貫通された空隙部を有するケースを備え、中コア及びコイルが空隙部に挿入され樹脂により充填されていることを特徴とするリアクトルが提案されている。尚、そこでは、その空隙部がエポキシ、ポリイミド、シリコーン等の樹脂により充填されていることが記載されている。

また、特許文献６において、外形と重量を増やすことなく、耐電圧特性を上げることのできる樹脂絶縁リアクトルを目的として、コイル部と端子部を絶縁する絶縁層がコイル部と端子部の外周に形成された樹脂絶縁リアクトルで、絶縁層の表面に耐環境処理層を形成した樹脂絶縁リアクトルが提案されている。尚、そこでは、シリコーン材の接着剤またはフッ素樹脂で形成した耐環境処理層が記載されている。

さらに、コイル部品、およびコイル部品の製造方法の一つの例として、特許文献７が挙げられる。そこでは、各種電子機器等に用いるコイル部品、およびその製造方法の一つの具体例が開示されている。

しかしながら、これらの先行技術によっては、リアクトルの製造時における、または車両の運転時等に生じる機械的振動や昇温／冷却の温度サイクルによって生じる、リアクトルの絶縁被膜層とコアの界面破壊（剥離）の防止と、コアの破壊防止を両立するための有効な手段を見出すことが困難であった。

特開２００８−２９４２９７号公報 特開２００８−１９２６４９号公報 特開２００８−１４７３４５号公報 特開２００６−２１０４６５号公報 特開２００６−３１９３１２号公報 特開平０９−２９８１１８号公報 特開２００４−１１１４５６号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、特に、リアクトルの製造時における、また場合によっては車両の運転時等に生じる機械的振動や昇温／冷却の温度サイクルによって生じる、リアクトルにおける絶縁被膜層とコア間での界面破壊（剥離）の防止及びコアの破壊防止を両立するための有効な手段を提供しようとするものである。

本願の請求項１に記載の発明（以下「本願の第一発明」という）は、車両に使用される、通電により磁束を発生するコイル部とそのコイル部の周りもしくは一部にコア部を備えたリアクトルであって、該コイル部の少なくとも一部が、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜を備えたことを特徴とする、リアクトルを提供するものである。

かかる本願の第一発明では、リアクトルの製造時における、また場合によっては車両の運転時等に生じる機械的振動や昇温／冷却の温度サイクルによって生じ易い、リアクトルの絶縁被膜層とコア間での界面破壊（剥離）防止及びコアの破壊防止を両立することが可能である。

第一発明の一つの好ましい態様として、エポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）が1分子中に平均で２原子以上のシリコン原子を有するものである、リアクトルが挙げられる（請求項２参照）。かかる態様によれば、リアクトルの製造時における、また場合によっては車両の運転時等に生じ易い、リアクトルでの絶縁被膜層とコア間での界面破壊（剥離）及びコアの破壊をより確実に防止することが可能である。

第一発明のもう一つの好ましい態様として、シリコーン系硬化性樹脂におけるシリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）と前記エポキシ基を有するシリコーン系化合物（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が１００／０．１〜１００／２０である、リアクトルが挙げられる（請求項３参照）。かかる態様によれば、リアクトルの製造時における、また場合によっては車両の運転時等に生じ易い、リアクトルでの絶縁被膜層とコア間の界面破壊（剥離）及びコアの破壊をより確実に防止することが可能である。

第一発明のもう一つの好ましい態様として、エポキシ基を有するシリコーン系化合物（Ｂ）のエポキシ当量が１５０ｇ／ｍｏｌ以上であり、且つ４，０００ｇ／ｍｏｌ以下である、リアクトルが挙げられる（請求項４参照）。かかる態様によれば、リアクトルの製造時における、また場合によっては車両の運転時等に生じ易い、リアクトルでの絶縁被膜層とコア間での界面破壊（剥離）及びコアの破壊をより確実に防止することが可能である。

第一発明のもう一つの好ましい態様として、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）が湿気硬化型シリコーン系樹脂もしくは付加硬化型シリコーンである、リアクトルが挙げられる（請求項５参照）。かかる態様によれば、リアクトルの製造時における、また場合によっては車両の運転時等に生じ易い、リアクトルでの絶縁被膜層とコア間の界面破壊（剥離）及びコアの破壊をより確実に防止することが可能である。

第一発明のもう一つの好ましい態様として、シリコーン系硬化性樹脂の熱伝導率が、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上で、且つ室温における粘度が２００Ｐａ・ｓ以下である、リアクトルが挙げられる（請求項６参照）。かかる態様によれば、リアクトルの製造時における、また場合によっては車両の運転時等に生じ易い、リアクトルでの絶縁被膜層とコア間での界面破壊（剥離）及びコアの破壊をより確実に防止することが可能である。

第一発明のもう一つの好ましい態様として、ハイブリッド車用のインバータに使用されるリアクトルが挙げられる（請求項７参照）。かかる態様によれば、リアクトルの製造時における、また場合によってはハイブリッド車の運転時等に生じ易い、リアクトルでの絶縁被膜層とコア間の界面破壊（剥離）及びコアの破壊をより確実に防止することが可能である。

本願の請求項８に記載の発明（以下「本願の第二発明」という）は、車両に使用される、通電により磁束を発生するコイル部と、該コイル部の周りもしくは一部にコア部を備えたリアクトルの製造方法であって、
導体線を螺旋状に形成して該コイル部を形成する、コイル部の形成工程、
該形成されたコイル部の少なくとも一部の表面に、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜を形成する、絶縁被膜の形成工程および
該コイル部の周りもしくは一部にコア部を設置する、コア部の設置工程
を備えたことを特徴とする、リアクトルの製造方法を提供するものである。

かかる本願の第二発明では、リアクトルの製造時における、また場合によっては車両の運転時等に生じる機械的振動や昇温／冷却の温度サイクルによって生じ易い、リアクトルでの絶縁被膜層とコア間での界面破壊（剥離）及びコアの破壊を防止できる、車両用のリアクトルの製造が可能である。

本発明のリアクトルの一つの実施形態において、板状の導体線を螺旋状にして成形されたコイル部の周囲にシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜が形成されたものを斜視図で模式的に示す説明図である。 図１におけるＡ−Ａ’部における断面を斜視図で模式的に示す説明図である。 図１におけるＢ−Ｂ’部における断面を模式的に示す説明図である。

本発明における、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）としては、縮合型硬化（湿気硬化型）シリコーン系樹脂、付加型硬化シリコーン系樹脂等が挙げられる。

本発明のリアクトルの好ましい態様として、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）が、湿気硬化型シリコーン系樹脂もしくは付加硬化型シリコーン系樹脂である、リアクトルコイル絶縁皮膜が挙げられる。かかる湿気硬化型シリコーン系樹脂の具体例としては、ＫＥ−３４６６（信越化学工業）、ＫＥ−３４６７（信越化学工業）、ＫＥ−３４９３（信越化学工業）等が挙げられ、その中でもＫＥ−３４６６（信越化学工業）、ＫＥ−３４６７（信越化学工業）が好適である。また、付加硬化型シリコーン系樹脂の具体例としては、ＫＥ−１８６２（信越化学工業）、Ｘ−３２−２０２０（信越化学工業）、ＫＥ−１８６７（信越化学工業）等が挙げられ、その中でもＫＥ−１８６２（信越化学工業）、ＫＥ−１８６７（信越化学工業）が好適である。

本発明における、エポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）としては、脂環式エポキシ基含有シリコーン、エポキシ基含有シリコーン等が挙げられ、それぞれ側鎖型、両末端型、片末端型、側差両末端等があるが、特に側鎖型、両末端型、側鎖両末端型において良好な結果が得られる。主鎖は環状型、直鎖型のどちらでも良好な結果が得られる。

かかる脂環式エポキシ基含有シリコーンの具体例としては、Ｘ−４０−２６７０（信越化学工業）、Ｘ−４０−２７００Ｂ（信越化学工業）、Ｘ−２２−２０４６（信越化学工業）、Ｘ−２２−１６９ＡＳ（信越化学工業）、Ｘ−２２−１６９Ｂ（信越化学工業）、ＫＦ−１０２（信越化学工業）等が挙げられ、その中でもＸ−４０−２６７０（信越化学工業）、Ｘ−４０−２７００Ｂ（信越化学工業）、Ｘ−２２−１６９ＡＳ（信越化学工業）、Ｘ−２２−１６９Ｂ（信越化学工業）、ＫＦ−１０２（信越化学工業）が好適であり、その中でも特にＸ−４０−２６７０（信越化学工業）、Ｘ−４０−２７００Ｂ（信越化学工業）、Ｘ−２２−１６９ＡＳ（信越化学工業）が好適である。エポキシ基含有シリコーンの具体例としては、Ｘ２２−３４３（信越化学工業）、ＫＦ−１０１（信越化学工業）、Ｘ２２−１６３（信越化学工業）、Ｘ２２−１６３Ａ（信越化学工業）、エポキシ基含シロキサンＫＢＭ−３０３（信越化学工業）等が挙げられ、その中でもＫＦ−１０１（信越化学工業）、ＫＢＭ−３０３（信越化学工業）、が好適であり、その中でも特にＫＦ−１０１が好適である。

本発明のリアクトルのもう一つの好ましい態様として、エポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）が、1分子中に平均で２原子以上のシリコン原子を有するものである、リアクトルが挙げられる。1分子中に平均で２原子未満のシリコン原子を有する、エポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）は、シリコーン樹脂を硬化させる際の過熱等により揮発、反応等を起こす可能性があり、これにより安定した接着強度が得られず、運転中や冷熱サイクル等により、リアクトルの絶縁皮膜とコア間での界面破壊（剥離）を起こす可能性がある点で好ましくない。かかるエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）として、安定した良好なリアクトルの絶縁皮膜とコア間での接着強度が得られる観点から、1分子中に平均で２個以上のシリコン原子を有するものがさらに好ましく、1分子中に平均で３個以上１５０個以下のシリコン原子を有するものが特に好ましい。

本発明のリアクトルのもう一つの好ましい態様として、エポキシ基を有するシリコーン系化合物（Ｂ）のエポキシ当量（官能基当量）が、１５０ｇ／ｍｏｌ以上であり、且つ４，０００ｇ／ｍｏｌ以下であるものが挙げられる。その「エポキシ基を有するシリコーン系化合物（Ｂ）のエポキシ当量」とは、当該のシリコーン分子中の分子量を、その分子中に存在するエポキシ基の数で割った数値を表し、電位差滴定法、指示薬滴定法等の測定方法によって得られるものである。

かかるエポキシ当量が、１５０ｇ／ｍｏｌ未満である場合には、一般的に分子量が小さい値となる為、硬化の際の過熱等により揮発等を起こし、安定した接着強度が得られず、運転中や冷熱サイクル等により、リアクトルの絶縁皮膜とコア間での界面破壊（剥離）を起こす可能性があり好ましくなく、また、４，０００ｇ／ｍｏｌを超えた場合には、一分子中に存在するエポキシ基の数が少なくなるため、接着強度が落ちる可能性が高くなり、運転中や冷熱サイクル等により、リアクトルの絶縁皮膜とコア間での界面破壊（剥離）を起こす可能性があり好ましくない。また、エポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）のエポキシ当量としては、安定した良好なリアクトルの絶縁皮膜とコア間での接着の観点から、１５０〜２，５００ｇ／ｍｏｌがさらに好ましく、特に１５０〜１，０００ｇ／ｍｏｌが好ましい。

本発明のリアクトルのもう一つの好ましい態様として、シリコーン系硬化性樹脂において、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）とエポキシ基を有するシリコーン系化合物（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が１００／０．１〜１００／２０である、リアクトルが挙げられる。その重量比（Ａ）／（Ｂ）が１００／０．１未満の場合には、得られるリアクトルにおけるコイル表面での絶縁被膜層とコア間における界面破壊（剥離）の防止が困難になるので好ましくない。また、重量比（Ａ）／（Ｂ）が１００／２０を超えた場合には、硬化した材料の材料強度が低くなり、コイル表面での絶縁被膜層とコア間での界面破壊（剥離）の防止が困難になるので好ましくない。

かかるシリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）とエポキシ基を有するシリコーン系化合物（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）としては、リアクトルにおけるコイル表面の絶縁皮膜層とコアの間における界面破壊（剥離）防止の観点から、１００／１〜１００／１０がさらに好ましく、特に１００／３〜１００／６が好ましい。

本発明のリアクトルのもう一つの好ましい態様として、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂の熱伝導率が、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上で、且つ室温における粘度が２００Ｐａ・ｓ以下であるものが挙げられる。この「シリコーン系硬化性樹脂の熱伝導率」とは、硬化した後のシリコーン系硬化性樹脂における熱伝導率を意味し、レーザーフラッシュ法なる測定方法によって得られるものであるが、本測定方法に限定されるものではない。また、「シリコーン系硬化性樹脂の室温における粘度」とは、硬化前のシリコーン系硬化性樹脂の室温（２２℃）下における粘度を意味し、B型粘度系等の測定方法によって得られるものであるが、本測定方法に限定されるものではない。

かかるシリコーン系硬化性樹脂の熱伝導率が０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満である場合には、リアクトルコイルの作動により発生する熱の外部への伝導がうまくいかず、コイルの温度が上がりすぎてしまうため好ましくない。そのシリコーン系硬化性樹脂の熱伝導率としては、コイルにより発熱した熱の放熱性の観点から、より好ましくは１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、特に好ましくは１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。

また、シリコーン系硬化性樹脂の室温における粘度が２００Ｐａ・ｓ以上である場合には、リアクトルのコイルに絶縁皮膜を作る際の工程に置いてハンドリング性が劣り好ましくない。かかるシリコーン系硬化性樹脂の室温における粘度としては、リアクトルのコイル絶縁皮膜を製造する工程のハンドリング性の観点から、より好ましくは１５０Ｐａ・ｓ以下であり、特に好ましくは１００Ｐａ・ｓ以下である。

コイル部の好適なものとして、導体線を螺旋状に成形してなるものであるものが挙げられる。ここで、導体線の形状としては特に限定されるものではなく、例えば、長尺で所定の断面寸法の銅板等の板状導体を、所定の巻数で螺旋状に巻装し、その後螺旋状のコイルの外側に絶縁皮膜を注型もしくは塗布等により形成した平角線コイルが挙げられる。

かかる導体線を螺旋状に成形してなるコイル部は、そのコイル部の少なくとも一部に、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜を備えたものである。言い換えると、そのコイル部で絶縁性が必要とされる部分の表面において、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜が設けられている。

かかるシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜の厚さとしては、０．０１〜５ｍｍが好ましく、特に０．１〜２ｍｍが好ましい。その絶縁被膜の厚さが０．０１ｍｍ未満の場合には絶縁性の面において信頼性上好ましくなく、また５ｍｍを超える場合にはリアクトルの磁気特性面において好ましくない。

また、上記コイル部の周りにもしくは周りの一部にはコア部が具備され、そのコア部の好適なものとして、磁性粉末混合樹脂からなるものが挙げられる。その磁性粉末混合樹脂は特に限定されるものではなく、例えば、鉄粉等を樹脂に混入したコア材料が挙げられ、さらなる具体例として、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と磁性粉末とを、熱硬化性樹脂が完全硬化しない非加熱状態で混合するとともに加圧成形した圧粉体が挙げられる。熱硬化性樹脂としては例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられ、中でもエポキシ樹脂、が好ましく、磁性粉末としては例えばアルミ粉末、フェライト粉末、鉄粉、珪素合金鉄粉が挙げられる。

かかる磁性粉末混合樹脂からなるコア部は、コイル部の周りにもしくは周りの一部に充填されている。さらに必要に応じて、コイル部に具備された接続用端子部を除いて、コイル部の全面に磁性粉末混合樹脂からなるコア部が備えられていても良い。

本発明のリアクトルのもう一つの好ましい態様として、ハイブリッド車用のインバータに使用されるリアクトルが挙げられる。コイル部の少なくとも一部に、上記のようなシリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜を備えることによって、ハイブリッド車の運転時等に生じる機械的振動や昇温／冷却の温度サイクルによって生じる、インバータ用のリアクトルにおける絶縁被膜層とコア間の界面破壊（剥離）及びコアの破壊が防止できる。

本願の第二発明である、車両に使用される、通電により磁束を発生するコイル部と、コイル部の周りもしくは一部にコア部を備えたリアクトルの製造方法は、成形された導体線の少なくとも一部の表面に、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜を形成する、絶縁被膜の形成工程を含むことを特徴とするものである。そのシリコーン系硬化性樹脂としては上記のものが用いられ、成形された導体線の少なくとも一部の表面、より具体的には絶縁性が必要とされる部分の表面おいて絶縁被膜が形成される。

その絶縁被膜の形成方法としては、特に限定されるものではなく、通常用いられる方法であっても良く、一つの具体例として、所定の温度の上記のシリコーン系硬化性樹脂を型成型、塗布、射出成型等の通常の方法で、成形された導体線の少なくとも一部の表面に塗布した後、所定の温度および時間で硬化させることが挙げられる。

また、コア部の形成方法としては、特に限定されるものではなく、通常用いられる方法であっても良く、一つの具体例として、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と磁性粉末とを熱硬化性樹脂が完全硬化しない非加熱状態で混合するとともに加圧成形して、熱硬化性樹脂が完全硬化するように加熱して成形する方法が挙げられる。さらに必要に応じて、加圧成形後に、コイル部を十分に被覆するように圧粉体を再加圧成形するとともに熱硬化性樹脂が完全硬化するように加熱して成形し、その圧粉体を再加圧成形する際に圧粉体の形状がくずれる硬度の弱硬度部を設けるとともに、圧粉体の弱硬度部がコイル部を被覆するようにしても良い。

本発明のリアクトルの製造方法の一つの好ましい態様として、所定の断面寸法の銅板等の板状導体を、導体線の形成工程において、所定の巻数で螺旋状に巻装し、その後螺旋状のコイルの外側に絶縁皮膜を注型もしくは塗布等により形成する等の製造方法が挙げられる。

図１には、本発明のリアクトルの一つの実施形態であって、板状の導体線を螺旋状にして成形されたコイル部の周囲に上記のシリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜が形成されたコイル部１が、斜視図で模式的に示されている。

即ち、図１において、所定の形状に成形された板状の導体線２を所定の巻数で螺旋状に巻装されてコイル部１が成形されており、そのコイル部１の周り（端子部４，４’を除く全周囲）に、シリコーン系硬化性樹脂による絶縁皮膜３が形成されている。尚、そのコイル部１の両端部には、他の電子部品等（図示せず）と接続するための端子部４，４’が具備されている。

図２には、図１におけるＡ−Ａ’部での断面図が斜視図で模式的に示されており、導体線２からなるコイル部１の周り（内周および外周）をシリコーン系硬化性樹脂による絶縁皮膜３が形成されていることが示されている。

図３には、図２におけるＢ−Ｂ’部での断面図が模式的に示されており、導体線２が螺旋状に巻かれたコイル部１の周り（内周および外周）をシリコーン系硬化性樹脂による絶縁皮膜３が形成されていることが示されている。

本発明のリアクトルの製造方法では、絶縁被膜にシリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂を使用しているので、一般的なシリコーン皮膜においてはコアとの接着強度が得られず、振動の原因や、熱伝導率の低下が考えられる。しかし、本材料を用いることにより、強固な接着力が得られ、コアとの密着が良いことで、良好な熱伝導率が得られる。また、絶縁皮膜に硬い材料を用いた場合、作動非作動時等にコイルの熱膨張等によりコア材にクラック等が入る可能性があるが、シリコーを用いることにより、これを抑えることが出来る。本発明はこの2点を両立するものであるという利点がある。

尚、本願の第二発明である、車両に使用される、通電により磁束を発生するコイル部と、コイル部の周りもしくは一部にコア部を備えたリアクトルの製造方法においても、本願の第一発明である、車両に使用される、通電により磁束を発生するコイル部と、該コイル部の周りにもしくは周りの一部を備えたリアクトルに関する上記の態様が可能な範囲で適用され得ることは、特に詳述して説明するまでもなく、明らかである。

後述する実施例における「破壊モード」とは、シリコーン樹脂とコア材料にてせん断応力試験を行った際におけるシリコーン樹脂の破壊の状態を意味し、凝集破壊のみの場合を◎、凝集破壊率が５０%以上１００％未満（界面破壊が０％より高く５０%未満）の場合を○、凝集破壊率が０％より高く５０%未満（界面破壊が５０%以上１００％未満）の場合を△、界面破壊のみの場合を×で表す。

尚、シリコーン樹脂とコア材料によるせん断接着力の試験方法について次に示す。導体線（厚さ：１．５ｍｍ、幅：１５ｍｍ、長さ：２５ｍｍ）を冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ、厚さ：１．５ｍｍ、幅：２５ｍｍ、長さ：８０ｍｍ）上に接着する。その上に、シリコーン系硬化性樹脂を塗布して、それぞれの材料の硬化条件（温度・時間）にて硬化させることによって、厚みが約０．８ｍｍの絶縁被膜を形成した。硬化したシリコーン系硬化性樹脂の上に、エポキシ樹脂系コア材料（厚さ：０．８ｍｍ）をのせ、ＳＰＣＣ板をその上からのせ、はさみ圧を一定とし、１２０℃で１８０分間加熱し、コア材料を硬化させ、冷却した後、室温（２２℃）でオートグラフにてせん断接着力の測定を行った。

また、後述する実施例における「接着強度（ＭＰａ）」、即ち「せん断接着力（ＭＰａ）」とは、シリコーン樹脂とコア材料によるせん断接着力の試験を行った際のせん断接着力の値を意味し、オートグラフ等測定方法によって得られるものであって、好ましい接着強度は０．５ＭＰａ以上であり、より好ましくは１．０ＭＰａ以上である。

さらに、後述する実施例における「加工性」とは、コイルに絶縁皮膜を付与する際の取り扱いやすさを意味し、特に型成型による製造時の取り扱いやすさに関するものであり、粘度が低く容易に成型できる場合を◎で表し、成型可能ではあっても、取り扱いづらく、時間がかかる場合を△で表す。

以下に本願発明についての実施例を挙げて更に具体的に本願発明を説明するが、それらの実施例によって本願発明が何ら限定されるものではない。尚、以下の実施例および比較例における配合組成を表す各成分の量は、特に断らない限り「重量部」で表したものである。

実施例１〜２２
図１，２に示されるコイルと同じ材質（ポリアミドイミド銅線）の導体線（厚さ：１．５ｍｍ、幅：１５ｍｍ、長さ：２５ｍｍ）を冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ、厚さ：１．５ｍｍ、幅：２５ｍｍ、長さ：８０ｍｍ）上に接着した。その導体線表面上に表１，２に示すようなシリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂を塗布して、それぞれの材料の硬化条件（温度・時間）にて硬化、厚みが約０．８ｍｍの絶縁被膜を形成した。尚、表１，２に示される、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）としての、縮合型硬化シリコーン接着樹脂はＫＥ−３４６６（信越シリコーン社製）であり、付加型硬化シリコーン接着樹脂はＫＥ−１８６７（信越シリコーン社製）であった。硬化したシリコーン系硬化性樹脂の上に、コア材料としての鉄粉を含むエポキシ樹脂（厚さ：０．８ｍｍ）をのせ、ＳＰＣＣ板をその上からのせて、はさみ圧を一定とし、１２０℃で１８０分間加熱し、エポキシ樹脂を硬化させた。２２℃付近まで冷却した後、オートグラフにて室温雰囲気にてせん断接着力の測定を行った。

使用した各々のシリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）とエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）、エポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）の「1分子中の平均のシリコン原子数」および「エポキシ当量」、得られたシリコーン系硬化性樹脂の熱伝導率、およびシリコーン系硬化性樹脂の室温における粘度を、それぞれ上記のようにして測定した結果が、表１および表２に示される。

また、各々の実施例において得られた、上記のように「破壊モード」、「接着強度」および「加工性」をそれぞれ評価して、表１および表２に示されるような結果を得た。いずれにおいても、車両に使用されるリアクトルに使用可能な「破壊モード」、「接着強度」および「加工性」を呈した。表１，２において実施例として示される系では、リアクトルの絶縁被膜層とコアの界面破壊（剥離）の防止上、有効であると考えられるせん断接着力０．５ＭＰａ以上が達成された。また、０．５ＭＰａ以上の接着力が得られることから、シリコーンを絶縁皮膜として使用することができ、シリコーン絶縁皮膜により発生熱により発生する応力を吸収でき、コアの破壊防止も期待され得る。

比較例１〜４
上記の実施例１において、エポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）の代わりに、表３に記載される１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製のデナコールＥＸ−２１４Ｌ）なる脂肪族エポキシ化合物、または３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート（ダイセル化学社製のセロキサイド２０２１Ｐ）なる脂環式エポキシ化合物を、それぞれ表３に記載される量で使用した以外は、実施例１と同様にしてその評価を行ったところ、表３に示すような結果が得られた。即ち、比較例１〜４では、エポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を使用しなかったために、「破壊モード」が、界面破壊のみであり、またせん断接着力も０．５ＭＰａ以下であったことから、リアクトルの製造時においてリアクトルのコイル表面での絶縁被膜層とコイル間の界面破壊（剥離）を防止し得ると言う本発明の効果が得られなかった。

Claims (8)

1. 車両に使用される、通電により磁束を発生するコイル部とそのコイル部の周りもしくは一部にコア部を備えたリアクトルであって、該コイル部の少なくとも一部が、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜を備えたことを特徴とする、リアクトル。
2. 前記エポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）が、1分子中に平均で２原子以上のシリコン原子を有する、請求項1に記載のリアクトル。
3. 前記シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）と前記エポキシ基を有するシリコーン系化合物（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が１００／０．１〜１００／２０である、請求項１または２に記載のリアクトル。
4. 前記エポキシ基を有するシリコーン系化合物（Ｂ）のエポキシ当量が、１５０ｇ／ｍｏｌ以上であり、且つ４，０００ｇ／ｍｏｌ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のリアクトル。
5. 前記シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）が、湿気硬化型シリコーン系樹脂もしくは付加硬化型シリコーンである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のリアクトル。
6. 前記シリコーン系硬化性樹脂の熱伝導率が、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上で、且つ室温における粘度が２００Ｐａ・ｓ以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のリアクトル。
7. ハイブリッド車用のインバータに使用される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のリアクトル。
8. 車両に使用される、通電により磁束を発生するコイル部と、該コイル部の周りもしくは一部にコア部を備えたリアクトルの製造方法であって、
   導体線を螺旋状に形成して該コイル部を形成する、コイル部の形成工程、
   該形成されたコイル部の少なくとも一部の表面に、シリコーンを主骨格とする硬化性樹脂（Ａ）及びエポキシ基を含有するシリコーン系化合物（Ｂ）を含むシリコーン系硬化性樹脂の絶縁被膜を形成する、絶縁被膜の形成工程および
   該コイル部の周りもしくは一部にコア部を設置する、コア部の設置工程
   を備えたことを特徴とする、リアクトルの製造方法。

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